KR20190009293A

KR20190009293A - Led 조명 시스템 및 장치

Info

Publication number: KR20190009293A
Application number: KR1020187033102A
Authority: KR
Inventors: 니콜라에 브레베넬
Original assignee: 니콜라에 브레베넬
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2019-01-28
Also published as: EA201892106A1; CO2018012266A2; ES2714009B2; MX2018012633A; MD20180100A2; EP3443812A1; RO133069A3; AU2016402386A1; PE20190166A1; RO133069A2; ZA201807496B; BR112018071063A2; WO2017180176A1; RO133069B1; PH12018550189A1; ES2714009R1; TN2018000347A1; DOP2018000228A; CL2018002941A1; ES2714009A2

Abstract

장치, 시스템, 프로세스 및 제조 방법은 보조 구성 요소 모듈을 제공하기 위해 적어도 두 개의 LED 광원의 사용을 제공한다. 실시 예는 도시 가로등, 실내 조명 시스템, 자동차의 조명 시스템, 열차 조명 시스템, 터널 조명 시스템, 빌딩 조명 시스템, 네트워크 조명 시스템 및 다른 시스템을 포함하는 다양한 산업에 사용될 수 있고, 이는 시간-기반, 사용-기반 또는 오류-기반 탐지된 상황을 위해 회로 부품을 변경함에 있어서 유연성 및 용이성의 이점을 얻을 수 있다.

Description

LED 조명 시스템 및 장치

본 발명은 조명 시스템에 대한 시스템, 방법, 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 디바이스를 포함하는 조명 시스템에 관한 것이다.

발광 다이오드(LED)는 제한된 색상 스펙트럼 및 강도로 인해, 항공 제어 패널 및 컴퓨터 메인 프레임과 같은 제한된 환경에서 원래 사용되었다. 그 이후로 LED 조명의 사용이 다양화되어 조명 기술 및 반도체 구조의 발전으로 인해 LED 조명이 더욱 밝고 강력해졌으며 가시광선 스펙트럼뿐만 아니라 적외선 및 자외선의 모든 컬러를 커버한다. 실제로 LED는 사무실과 주거지뿐만 아니라 거리와 고속도로를 밝히는데도 사용된다. LED의 낮은 에너지 소비, 긴 램프 수명 및 작은 크기는 일상적인 목적을 위한 주요 광원으로 사용하기에 매력적인 선택이다.

LED는 수년에 걸쳐 개선되었지만, 유통 기한의 문제와 고장 날 때 LED 광원을 변경/교체해야 할 필요가 있다. LED 광원의 변경 및 교체는 특히 그것이 거리 및 고속도로 램프, 베이 램프, 건물의 램프 또는 대형 홀과 관련될 때 비용이 많이 드는 프로젝트가 될 수 있다. 따라서, 이 문제를 해결하고, 더욱 견고한 조명 시스템을 제공함으로써 에너지를 절약하는 LED 광원을 계속 사용할 수 있게 하는 시스템이 필요하다.

조명 시스템, 방법 및 장치를 위해 제공하는 본 발명의 실시 예들은, 적어도 하나의 전원; 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈로서, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈은 입력 선택기, 적어도 하나의 드라이버, 출력 선택기, 및 마이크로 컨트롤러를 포함하고, 상기 입력 선택기는 상기 적어도 하나의 드라이버의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버의 출력은 상기 출력 선택기에 연결되는 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈; 서로 병렬로 연결된 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원을 구비하고, 상기 전원은 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 입력 선택기의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 출력 선택기의 출력은 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원 각각의 입력에 연결되고, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원 각각은 적어도 하나의 광 센서에 연결되고, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 광 센서와 통신한다.

조명 시스템, 방법 및 장치를 위해 제공하는 본 발명의 실시 예들은, 적어도 하나의 전원; 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈로서, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈은 입력 선택기, 적어도 하나의 드라이버, 및 출력 선택기를 포함하고, 상기 입력 선택기는 상기 적어도 하나의 드라이버의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버의 출력은 상기 출력 선택기에 직렬로 연결되는 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈; 적어도 하나의 발광 다이오드 광원을 구비하고, 상기 전원은 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 입력 선택기의 입력에 직렬로 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 출력 선택기의 출력은 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 광원의 입력에 직렬로 연결되고, 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 광원은 적어도 하나의 광 센서에 연결된다. 조명 시스템에는 마이크로 컨트롤러 또는 프로세서 또는 원격 프로세서 또는 마이크로 컨트롤러에 대한 연결이 제공된다. 마이크로 컨트롤러 또는 프로세서는 전원 모듈, 입력 선택기, 드라이버, 출력 선택기, 발광 다이오드 광원 및 광 센서와 같은 시스템의 다른 구성 요소 중 적어도 하나와 연결된다. 전원 모듈, 입력 선택기, 드라이버, 출력 선택기, 발광 다이오드 광원 및 광 센서와 같은 시스템의 다양한 요소 각각은 각각 복수개로 표시될 수 있습니다. 예를 들어, 하나 이상의 전력 모듈이 구현될 수 있는데, 각각의 전력 모듈은 서로 병렬로 연결되고, 전력 모듈의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 전원 모듈의 출력에 (하드 연결, 무선 연결 또는 기타 수단을 통해) 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 드라이버 전원 모듈이 구현될 수 있는데, 각각의 드라이버 전원 모듈은 서로 병렬로 연결되고, 드라이버 전원 모듈의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 드라이버 전원 모듈의 출력에 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 입력 선택기가 구현될 수 있는데, 각각의 입력 선택기는 서로 병렬로 연결되지만, 입력 선택기의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 입력 선택기의 출력에 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 드라이버가 구현될 수 있는데, 각각의 드라이버는 서로 병렬로 연결되지만, 드라이버의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 드라이버 출력에 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 출력 선택기가 구현될 수 있는데, 각각의 출력 선택기는 서로 병렬로 연결되지만, 출력 선택기의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 출력 선택기의 출력에 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광원이 구현될 수 있는데, 각각의 광원은 서로 병렬로 연결되지만, 광원의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 광원의 출력에 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 발광 다이오드 광원이 구현될 수 있는데, 각각의 발광 다이오드 광원은 서로 병렬로 연결되지만, 발광 다이오드 광원의 출력은 다음의 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 발광 다이오드 광원 출력에 연결된다. 예를 들어, 하나 이상의 광 센서가 구현될 수 있는데, 각각의 광 센서는 서로 병렬로 연결되지만, 광 센서의 출력은 다음 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 마이크로 컨트롤러는 광 센서의 출력에 (하드 연결, 무선 연결 또는 다른 수단을 통해) 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 마이크로 컨트롤러가 구현될 수 있는데, 각각의 마이크로 컨트롤러는 서로 병렬로 연결되지만, 마이크로 컨트롤러의 출력은 회로 구성 요소의 입력에 직렬로 연결된다. 연결은 하드 연결이거나 무선 연결을 통해 연결되어 원격 제어가 가능하다. 전술한 각각의 예들은 본 발명의 조명 시스템에 유연성 및 신뢰성을 제공하기 위한 실시 예에서 함께 또는 개별적으로 사용될 수 있다.

일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러는 구성 요소로부터 피드백을 수신하여 전술한 구성 요소가 적절하게 기능하는지 여부를 결정한다. 구성 요소가 제대로 작동하지 않으면, 마이크로 컨트롤러는 해당 구성 요소로부터 병렬로 연결된 유사한 구성 요소로 전환하라는 신호를 전송한다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러는 드라이버의 출력에 연결된다. 마이크로 컨트롤러가 드라이버(1)로부터 부적절한 신호(예를 들어, 신호 없음 또는 잘못된 신호)를 수신하면, 마이크로 컨트롤러는 드라이버(1)를 사용하는 것으로부터 드라이버(2)로 스위칭하기 위해 입력 선택기에 접촉한다.

일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러는 회로 구성 요소에 내부 클록을 유지한다. 마이크로 컨트롤러가 구성 요소의 시간-기반 만료 또는 사용-기반 만료에 도달했다는 것을 식별하면, 마이크로 컨트롤러는 회로 시스템에 해당 구성 요소 사용으로부터 병렬로 연결된 유사한 구성 요소 사용으로 전환하도록 지시한다. 예를 들어, 드라이버 1이 1년 동안 사용되었다면, 드라이버 1이 시간-기반 만료에 도달했음을 나타내는 시계를 가진 마이크로 컨트롤러가 드라이버 1로부터 드라이버 2로 전환하기 위해 입력 선택기로 신호를 보낸다. 예를 들어, 드라이버 1이 1,000 번 사용되었다면, 드라이버 1이 사용-기반 만료에 도달했음을 나타내는 카운터를 가진 마이크로 컨트롤러가 드라이버를 드라이버 1로부터 드라이버 2로 전환하기 위해 입력 선택기로 신호를 보낸다.

일 실시 예에서, 센서는 회로 구성 요소가 적절한 출력을 제공하는지를 결정하기 위해 하나 이상의 회로 구성 요소의 출력에 연결된다. 이러한 추가적인 회로 구성 요소는 시스템 구현에 비용을 추가한다. 그러나 센서는 회로 구성 요소의 상태와 관련하여 보다 세부적인 내용을 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 전원에 의해 제공되는 입력 전압에 대한 피드백 측정치를 수신하고, 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값 이상이라고 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 입력 선택기와 통신하여 복수의 드라이버 중 하나를 통해 초기 경로를 설정하고; 그리고 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값보다 작은 것으로 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 동작을 수행한다. 일 실시 예에서, 상기 동작은, 상기 마이크로 컨트롤러가 시스템 컨트롤러에 에러 인디케이터를 전송하는 것; 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 전력 모듈의 사용으로부터 제2 전력 모듈의 사용으로 스위칭하기 위해 전력 모듈 선택기 스위치에 신호를 보내는 것; 및 마이크로 컨트롤러가 동작을 수행하지 않는 것 중에서 적어도 하나이다.

일 실시 예에서, 상기 초기 경로는 전류가 전원 공급기로부터 상기 입력 선택기로, 상기 입력 선택기로부터 상기 초기 드라이버로, 그리고 상기 초기 드라이버로부터 상기 출력 선택기로 이동함에 따라 설정되고; 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 출력 전압을 측정하고, 미리 설정한 값을 만족하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 출력 선택기로 하여금 상기 초기 드라이버를 상기 발광 다이오드 광원들 중 하나와 연결하여, 상기 전원과 상기 발광 다이오드 광원 사이에 설정된 완전한 전력 경로를 형성하도록 명령한다. 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 각각의 드라이버의 출력에서 출력 전압의 측정치를 수신하고, 상기 출력 전압의 값이 미리 설정된 값을 만족하면, 상기 마이크로 프로세서는 상기 출력 선택기로 하여금 발광 다이오드 광원을 선택하도록 명령한다.

일 실시 예에서, 상기 출력 전압의 상기 측정된 출력 전압 피드백 측정값이 적절하지 않을 때, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 입력 선택기로 하여금 상기 복수의 드라이버들로부터 다음 이용 가능한 드라이버를 선택하도록 명령하여, 초기에 선택된 발광 다이오드 광원에 새로운 경로를 설정하고; 초기에 선택된 발광 다이오드 광원이 비기능적이면, 상기 마이크로 컨트롤러는 출력 선택기로 하여금 다음 이용 가능한 발광 다이오드 광원을 선택하도록 명령한다.

일 실시 예에서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 시스템과 통신하고 동작을 하도록 지시하는 원격 제어 프로세서와 통신한다. 일 실시 예에서, 상기 출력 전압이 미리 설정된 값보다 작은 것으로 판정되면, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 입력 선택기로 하여금 상기 초기 드라이버를 해제하고(disengage) 상기 복수의 드라이버 중 다음으로 이용 가능한 예비 드라이버로 스위칭하도록 명령한다. 일 실시 예에서, 상기 마이크로 컨트롤러는 외부 원격 제어로 Wi-Fi, 블루투스, 이더넷, GSM, 라디오 RI, 인터넷, 산업용 버스, 모드버스(Modbus), 캔 오픈(Can Open), 로컬 디스플레이, 로컬 키패드 및 로컬 서비스 포트를 통해 통신하고; 상기 마이크로 컨트롤러는 드라이버 전력 모듈, 드라이버 및 광원 중 적어도 하나를 스위칭하기 위하여, 펌웨어에 기록된 프로그래밍 된 로직에 따라 자동으로, 독립적으로, 그리고 원격 주문에 따라 자동적으로 중 적어도 하나로서 동작한다.

일 실시 예에서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상이한 발광 다이오드 광원을 사용하기 위해 상기 발광 다이오드 광원을 사용하는 것, 상이한 드라이버를 사용하기 위해 상기 드라이버를 사용하는 것, 상이한 전력 모듈을 사용하기 위해 상기 전력 모듈을 사용하는 것, 및 상이한 광 센서를 사용하기 위해 상기 광 센서를 사용하는 것 중 하나로부터 스위치 하는 신호를 전송한다. 일 실시 예에서, 상기 마이크로 컨트롤러는 미리 설정된 시간-기반 사용; 미리 설정된 사용법; 보증 기간 날짜; 및 잘못된 피드백 응답 중 적어도 하나에 기초하여 스위치 하는 신호를 전송한다. 일 실시 예에서, 상기 발광 다이오드 광원은 평평한 표면상에 위치한다. 일 실시 예에서, 상기 스위치 하는 신호는 비-사용을 위한 상기 발광 다이오드 광원, 사용을 위한 다른 발광 다이오드 광원, 비-용을 위한 드라이버, 사용을 위한 다른 드라이버, 비-사용을 위한 전력 모듈, 사용을 위한 다른 전력 모듈, 비-사용을 위한 광 센서, 및 사용을 위한 다른 광 센서 중 적어도 하나를 위치시기 위하여, 로킹 모션(rocking motion), 병진 운동, 이동 및 회전 운동 중 적어도 하나를 사용하여 실행된다.

일 실시 예에서, 상기 시스템은 실내 조명 시스템, 실외 조명 시스템, 발광 다이오드 광 전구, 발광 다이오드 오피스 조명 시스템, 발광 다이오드 광 튜브, 발광 다이오드 하이 베이 조명 시스템, 발광 다이오드 로우 베이 조명 시스템, 발광 다이오드 천장 조명 시스템, 발광 다이오드 거리 조명 시스템, 발광 다이오드 보안 조명 시스템, 발광 다이오드 홍수 조명 시스템, 발광 다이오드 캐노피 조명 시스템, 조명 발광 다이오드 터널 조명 시스템, 발광 다이오드 교통 조명 시스템 및 다른 발광 다이오드 조명 시스템 중 적어도 하나를 위해 사용된다. 일 실시 예에서, 상기 드라이버 전력 모듈은 하우징의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 상기 하우징은 상기 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 시스템은 자동으로, 독립적으로 및 수동으로 중 적어도 하나로 동작한다.

일 실시 예에서, 대체 조명 방법은, 적어도 하나의 전원을 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈에 직렬로 연결하는 단계; 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈을 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원에 직렬로 연결하고, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원을 서로 병렬로 연결하는 단계; 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원의 출력에 마이크로 컨트롤러를 연결하여, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드의 측정된 출력이 미리 설정된 값보다 작으면, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 출력 선택기에 신호를 전송하여, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 중 제1 발광 다이오드를 사용하는 것으로부터 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 중 제2 발광 다이오드를 사용하는 것으로 스위칭하는 단계; 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈은 입력 선택기, 적어도 하나의 드라이버 및 출력 선택기를 포함하고, 상기 입력 선택기는 상기 적어도 하나의 드라이버의 입력에 직렬로 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버의 출력은 출력 선택기에 직렬로 연결되는 단계를 포함하고, 상기 전원은 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 입력 선택기의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 출력 선택기의 출력은 상기 적어도 두 개의 광 발광 다이오드 광원 각각의 입력에 연결된다.

일 실시 예에서, 상기 방법은 각각의 출력에서 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원을 적어도 하나의 광 센서에 연결하는 단계; 및 상기 측정된 출력이 상기 미리 설정된 값보다 작은지 여부를 판정하기 위해 상기 마이크로 컨트롤러에 의해 상기 적어도 하나의 광 센서와 통신하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 전원에 의해 제공되는 입력 전압에 대한 피드백 측정치를 수신하고, 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값 이상이라고 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 입력 선택기와 통신하여 복수의 드라이버 중 하나를 통해 초기 경로를 설정하고; 그리고 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값보다 작은 것으로 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 동작을 수행한다. 일 실시 예에서, 상기 동작은, 상기 마이크로 컨트롤러가 시스템 컨트롤러에 에러 인디케이터를 전송하는 것; 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 전력 모듈의 사용으로부터 제2 전력 모듈의 사용으로 스위칭하기 위해 전력 모듈 선택기 스위치에 신호를 보내는 것; 및 마이크로 컨트롤러가 동작을 수행하지 않는 것; 중에서 적어도 하나이다.

일 실시 예에서, 초기 경로는 전류가 전원 공급부(PS)로부터 입력 선택기(IS)로, 입력 선택기(IS)로부터 상기 초기 드라이버(DRV)로, 그리고 초기 드라이버(DRV)로부터 출력 선택기(OS)로 이동함에 따라 설정되고, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 Vout을 측정하고, 그것이 적절한 경우 마이크로 컨트롤러(MCC)는 출력 선택기(OS)에 초기 드라이버(DRV)를 LED 광원(LLS)들 중 하나와 연결하도록 명령한다. 이 방식으로 초기 LLS가 선택되고 전원(PS)와 LED 광원(LLS) 사이의 완전한 전력 경로(PPW)가 설정된다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러는 각각의 드라이버의 출력에서 출력 전압의 피드백 측정치를 수신하고, 전압 아웃의 값이 적절하면 마이크로 프로세서(MCC)는 출력 선택기(OS)와 통신하여 출력 선택기(OS)가 복수의 LED 광원(LLS)들 중에서 LED 광원(LLS)을 선택하도록 명령하여, 초기 LED 광원(LLS)에 대한 경로를 설정한다. 일 실시 예에서, 전압 출력의 값이 적절하지 않으면, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 입력 선택기(IS)와 통신할 것이고, 다음 이용 가능한 드라이버(DRV)가 복수의 드라이버(DRV)로부터 선택되고, 초기에 선택된 LED 광원(LLS)에 새로운 경로를 설정하고, 초기에 선택된 LED 광원(LLS)이 비기능적으로 되면, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 출력 선택기(OS)와 통신하고 다음 이용 가능한 LED 광원(LLS)이 선택된다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 Wi-Fi, 블루투스, 이더넷, 인터넷 및 GSM, 라디오 R1을 통해 서비스용 외부 원격 제어, 로컬 디스플레이, 로컬 키패드 및 로컬 포트와 통신한다. 이러한 방식으로 원격 제어는 마이크로 컨트롤러(MCC)가 IPM의 모듈과 통신하고 다른 드라이버(DRV)로의 스위칭 또는 새로운 LED 광원(LLS)으로의 스위칭을 지시할 수 있다. 실시 예에서, 전압 출력이 적절하지 않을 경우, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 입력 선택기(IS)가 초기 드라이버(DRV)를 해제하고, 다음 이용 가능한 DRV에 연결함으로써 다음 이용 가능한 예비 DRV로 전환하도록 명령한다. 마이크로 컨트롤러는 적절한 전압을 보장하기 위해 Vout을 측정하고, Vout이 적절한 경우 OS가 초기 LLS에 연결하도록 명령한다.

일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 1) Wi-Fi, 블루투스, 이더넷, 및 GSM 및 인터넷, 또는 모드버스(Modbus), 캔 오픈(Can Open) 등과 같은 산업용 버스를 통한 외부 원격 제어, 2) 로컬 디스플레이, 3) 로컬 키패드 및 4) 로컬 서비스 포트; 상기 마이크로 컨트롤러(MCC)는 펌웨어에 기록된 프로그래밍 된 로직에 따라 자동적으로 또는 독립적으로 동작 될 수 있다. 자동으로 작동하면, 원격 주문(IPM, DRV, LLS 등을 전환)을 따른다. 일 실시 예에서, 마이크로 콘트롤러(MCC)는 사용중인 LLS가 선택된 기간에 다음 사용 가능한 예비 LLS 및 드라이버로 교체되도록 하고, 이와 같이 LLS 및 DRV를 번갈아 사용하게 하여 예비 LLS의 우수한 기능성을 보증하며 양질의 빛이 이용될 수 있는 시간을 늘린다. 이렇게 하면 빛의 품질을 기존 제품에 비해 50% 이하로 줄일 수 있다.

일 실시 예에서, 마이크로 콘트롤러는 사용중인 드라이버(DRV)가 선택된 기간 보다는 주기적으로 이용 가능한 다음 예비 드라이버(DRV)로 교체되도록 함으로써, 드라이버들을 번갈아서 사용할 수 있게 하여, 더욱 연장된 기간에 걸쳐 예비 드라이버(DRV)의 기능성을 보장한다.

일 실시 예에서, LED 조명 시스템은 복수의 예비 부품들, 모듈들을 가질 수 있다. 각 모듈은 하나의 드라이버(DRV)와 하나의 LED 광원(LLS)로 구성된다. 마이크로 컨트롤러(MCC) 및 광 센서(LS)의 도움으로, 결함 모듈은 IPM 내부에서 이용 가능한 예비 모듈로 쉽게 교체될 수 있다.

일 실시 예에서, LED 조명 장치 또는 시스템은 예비 복수의 독립적인 조명 설비 또는 모듈로 구성될 수 있다. 각각의 조명기는 서로 유사하며 모든 조명기는 각각의 마이크로 컨트롤러(MCC) 및 적어도 하나의 광 센서(LS)에 연결된다. 조명기구, 모듈 등이 더 이상 기능적/적합하지 않은 경우, 마이크로 컨트롤러(MCC)의 도움으로, 사용자는 LED 조명 시스템에서 사용할 수 있는 다른 예비 조명 장치, 모듈로 변경할 수 있다.

일 실시 예에서, LED 조명 시스템은 고객 또는 제조자 또는 사용자의 요청에 따라, 부품 또는 모듈의 보증을 실시할 수 있다. 일 실시 예에서, 광 LED 조명 시스템의 품질은 기존의 LED 제품보다 우수하다. 일 실시 예에서, LED 광원(LLS)은 임의의 편평한 기하학적 표면 또는 기하학적인 형상의 임의의 조합의 임의의 표면 상에 존재하는 임의의 기하학적 형상에 배치될 수 있다. 예를 들면, LED 광원(LLS)은 용도에 따라 평면 원 표면 또는 다른 기하학적 형태의 평면 표면 상에 놓일 수 있고, LED 광원(LLS)은 평행 육면체의 측면에 놓일 수 있고, LED 광원(LLS)은 구의 표면 상에 놓일 수 있고, LED 광원(LLS)은 잘려진(truncated) 피라미드의 측면에 놓일 수 있고, LED 광원(LLS)은 절단된 원뿔의 표면 및 다른 모든 기하학적인 형상 및 이들의 조합에 놓일 수 있다.

일 실시 예에서, 로킹 동작 또는 병진 운동, 또는 회전 운동 또는 가능한 회전 및 병진 이동 또는 다른 움직임의 임의의 조합을 사용하는 자동 신호 또는 수동 신호를 이용하여, 원하는 LED 광원(LLS)을 최적의 위치에 가져갈 수 있다. 이 운동은 특정 디자인으로 전기 엔진 또는 기타 기존 엔진을 실현하는 것이 가능하다.

실시 예에서, 본 발명은 LED 전구 조명, LED 오피스 조명, LED 튜브 조명, LED 하이 베이 및 LED 로우 베이 조명, LED 천장 조명을 포함하는 모든 실내 조명 애플리케이션에 적용될 수 있다. 본 발명은 LED 도로 조명, LED 보안 조명, LED 홍수 조명, LED 캐노피 조명, LED 터널 조명, LED 교통 신호등 및 LED 조명 기술을 이용하는 다른 모든 애플리케이션들을 포함하는 옥외 조명에 적용될 수 있다

일 실시 예에서, LED 조명 시스템은 조명 산업의 모든 분야에서 매우 스마트한 애플리케이션을 위한 더욱 진보된 지능형 복합 조명 관리 시스템을 개발하는 기본 셀로서의 역할을 할 수 있다.

일 실시 예에서, 인버터 전력 모듈 또는 드라이버 전력 모듈은 LED 조명 장치 본체의 내부 또는 외부에 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, LED 조명 시스템은 두 가지 모드 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다: 펌웨어에 기록된 프로그래밍 된 로직을 따라; (필요할 경우, 드라이버(DRV), LED 광원(LLS) 및 더 많은 부품을 스위치 하는) 원격 주문에 따라 자동 및 독립적으로 동작할 수 있다.

본 명세서의 일부 태양은 다음의 도면을 참조하면 더 잘 이해 될 수 있다. 도면의 구성 요소는 반드시 축척대로 그려진 것은 아니며, 단지 개시된 내용의 일부 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이라는 것을 강조한다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 여러 도면을 통해 대응하는 부분을 나타내지만, 본 발명의 상이한 실시 예일 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명 시스템의 예시적인 인버터 전력 모듈을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명 시스템의 예시적인 인버터 전력 모듈을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 광 센서를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 센서를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명 시스템의 일례를 도시한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,2,2를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,2,2를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5e는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5f는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 5h는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,2,2를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,2,2를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 7c는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 7d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 7e는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,2,2를 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1,3,3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1, 3, 3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1, 3, 3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토폴러지 1, 3, 3을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명 시스템의 일 실시 예를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈로서 예비품을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명 튜브의 조립도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 21의 LED 조명 튜브의 예시적인 분해도를 도시한다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 도 21의 LED 조명 튜브의 부분 분해도를 도시한다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따라 III-III 선을 따라 자른 도 23의 LED 조명 튜브의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 25는 도 21의 LED 조명 튜브의 예시적인 분해도 및 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명 튜브의 조립도를 도시한다.
도 26a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 튜브가 작동하지 않는 LED 조명 튜브의 예시적인 조립도이다.
도 26b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제1 모듈이 작동하는 LED 조명 튜브의 예시적인 조립도이다.
도 26c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제2 모듈이 작동하는 LED 조명 튜브의 예시적인 조립도이다.
도 26d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제3 모듈이 작동하는 LED 조명 튜브의 예시적인 조립도이다.
도 27은 본 발명의 일 실시 예에 따라 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 도 21의 LED 조명 튜브의 단면도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 플레이트를 도시한다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 30은 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 31은 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 입력 선택기 블록 시스템을 도시한다.
도 33은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 입력 선택기 블록을 도시한다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 마이크로 컨트롤러를 도시한다.
도 36은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 디지털 데이터 버스 변환기를 도시한다.

본 발명의 실시 예는 LED 조명 시스템(LLD)을 제공한다.

일 실시 예에서, LED 조명 시스템은 드라이버(DRV) 또는 복수의 드라이버(2 내지 N의 DRV) 및 1 내지 N의 적어도 하나의 LED 광원(LLS)을 포함한다(예컨대, 도 28 참조). 일 실시 예에서, LED 조명 시스템은 복수의 모듈들(각 모듈은 하나의 드라이버와 하나의 LED 광원으로 구성된다)(도 20 참조)로 구성되거나 또는 2 내 N의 복수의 IPM 및 1 내지 N의 복수의 LED 광원(도 30 참조)일 수 있고, 또는 복수의 유사한 LED 조명 기구(도 31 참조)로 구성될 수 있고, MCC, IS, OS 및 LS는 전기적 전원("PS")에 연결될 수 있다. 도 31에 제시된 LED 조명 시스템은 더욱 복잡한 모델이다.

LED 조명 시스템은 하나 이상의 예비 LED 광원 및 두 개 이상의 예비 드라이버를 가진 LED 조명 시스템을 설치함으로써, LED 조명 시스템의 수명과 품질을 사용자 주문에 따라 변경할 수 있는 기능을 제공한다. 여기서, 초기 LED 광원 또는 드라이버가 비-기능적이거나 사용하기에 부적합할 때, 상기 장치는 초기 LED 광원 및/또는 초기 드라이버를 각각 자동으로 교체한다. 본 발명의 LED 조명 시스템의 예비 부품은 두 가지 방식으로 사용될 수 있다. 첫 번째는 초기 부품 각각의 드라이버와 LED 광원을 사용하면 작동하지 않거나 결함이 있는 경우, LED 조명 시스템을 구성하는 예비 부품 사용 가능한 드라이버 또는 LED 광원으로 대체하여 사용하는 것이다.

두 번째 방법은 명확한 기간 동안 사용할 수 있는 예비 부품을 교대로 사용하는 것이다. LED 조명 시스템을 사용하면 개별 LED 광원 및 드라이버를 교대로 사용할 수 있으며, 개별 LED 광원 및 드라이버가 제 기능 상태로 유지되고 LED 광원 및 드라이버가 사용 부족으로 낡아서 기능을 발휘할 수 있는 능력을 상실하지 않는 것을 보증하기 위하여, 고객의 타임 프레임의 선택에 따라 교대로 사용될 수 있다. 따라서 기본적으로(by default) 시간 주기가 선택되면, LED 조명 시스템은 사용중인 LED 광원 또는 사용중인 드라이버가 예비 LED 광원 또는 예비 드라이버로 교대로 교체되게 한다. 이렇게 하면 조명의 전반적인 품질과 조명이 제공되는 기간이 향상된다.

교체 작업을 수행하는 자동 수단은 펌웨어 또는 사람 조작원과의 원격 제어 중 하나 일 수 있다. 따라서, 이 LED 조명 시스템은 LLS 및/또는 드라이버 및/또는 IPM 및/또는 모듈 소스 각각의 자체 수리 및 교체를 허용하는 동적 장치를 나타내므로, 전구와 같은 광원의 수동 교체의 필요성을 제거한다.

예를 들어, LED 조명 시스템의 긴 수명은 장치가 단지 하나의 LED 광원을 가지지만 두 개의 드라이버를 포함하여, 사용자 주문에 따라 10년 동안 사용할 수 있는 조명 장치를 생산할 수 있다. 두 개의 드라이버 중 하나의 드라이버는 초기에 사용하도록 선택되고, 다른 드라이버는 예비 드라이버가 되며 초기 드라이버가 작동하지 않거나 결함이 발생할 때까지는 사용되지 않는다. 초기 드라이버가 작동하지 않거나 결함이 발생하면 LED 조명 시스템은 초기 드라이버를 복수의 예비 드라이버 중의 예비 드라이버로 교체하여 자동으로 자체 복구한다. 각 드라이버의 유효 기간(shelf-life)은 약 5년이기 때문에 최소 두 개의 드라이버가 포함된 LED 조명 시스템의 수명은 약 10년이다.

본 발명의 실시 예에서, 드라이버(DRV)는 인버터 일 수 있다. 드라이버는 해당 구성 요소의 입력/출력 요구 사항을 충족시키는 다른 유형의 전기 구성 요소 일 수도 있다.

20년의 수명이 요구되는 상황에서, LED 조명 시스템은 두 개의 LED 광원과 네 개의 드라이버를 구비하고 있을 것이다. 기능적 LED 조명 시스템의 전기 회로 범위 내에서 한 번에 단지 하나의 LED 광원과 하나의 드라이버만 작동한다. 상기 장치는 두 개의 이용 가능한 LED 광원들 중에서 초기 LED 광원 및 네 개의 이용 가능한 드라이버들 중에서 초기 드라이버를 선택함으로써, 초기 전기 회로를 설정한다. 선택되지 않은 LED 광원은 예비 LED 광원이 되며 나머지 세 개의 드라이버는 초기 드라이버 선택 후, 예비 드라이버가 된다. 예비 LED 광원 및 예비 드라이버는 초기 대응물(counterparts)이 사용되는 동안 사용되지 않는다. 이 시나리오에서는 하나의 LED 광원의 수명 동안 두 개의 드라이버가 사용된다. 그러한 장치는 대략 5년의 시간 동안, 드라이버를 예비 드라이버 중 하나로 교체하는 자체 수리를 한다. 한편, 대략 10년의 수명 동안, 상기 장치는 초기 LED 광원을 예비 LED 광원으로 교체하는 자체 수리를 할 것이고, 예비 드라이버 중 나머지를 대략 5년 마다 하나씩 교체할 것이다.

이와 유사하게, 본 발명의 주제인 LED 조명 시스템의 수명은 각각의 수명에 대한 필요에 따라, 30년, 40년 및 50년 및 심지어 그 이상 동안, 전구를 수동 교체할 필요가 없는 광원을 생산하도록 향상될 수 있다.

상당한 시간의 수명은 실제로 사용자 정의될 수 있지만, 간결하고 명확한 범위에서 사용된 예는 LED 광원이 대략 10년 동안 지속될 수 있는 반면, 드라이버는 대략 5년 동안 지속될 수 있다는 것을 고려한다. 따라서, 위에 제시된 예에서 20년의 수명을 넘는 10년마다 LED 조명 시스템에는 1개의 추가적인 예비 LED 광원과 2개의 추가적인 드라이버가 장착될 것이다. 이렇게 하면, 외삽법에 의해 대략 30년 동안의 원하는 수명을 가진 LED 조명 시스템은 3개의 LED 광원과 6개의 드라이버로 구성될 것이며, 대략 40년의 요구되는 수명은 4개의 LED 광원과 8개의 드라이버 사용을 의미한다. 대략 50년의 요구되는 수명은 5개의 LED 광원과 10개의 드라이버 사용을 의미하며, 기타 추가적으로 요구되는 각각의 10년 수명에 대하여 1개의 LED 광원과 2개의 드라이버를 추가함을 의미한다.

또한, 예비 LED 광원 및 드라이버의 개수는 상기 각각의 예에 따라 달라질 수 있다. 따라서 수명이 10년인 LED 조명 시스템에는 1개의 LED 광원[예컨대 1개, 2개 또는 그 이상의 예비 LED 광원] 또는 2개 이상의 드라이버[예컨대, 2개, 3개 또는 그 이상의 예비 드라이버]가 장착될 수 있다.

상기 LED 조명 시스템 또는 장치가 자가-수리할 수 있는 능력은 상기 제어기 또는 마이크로 컨트롤러(MCC)의 활동 및 상기 장치가 기능을 수행함을 보증하는 역할로부터 비롯된다.

본 발명의 LED 조명 시스템은 주로, 각각의 히트싱크(heat sink), 복수의 드라이버, 및 입력 선택기, 출력 선택기, 및 광 센서 및 MCC를 갖는 복수의 LED 광원을 포함한다. LED 광원은 각각의 히트싱크와 함께 IPM에 연결되며, IPM은 전원에 연결되어 전기 회로를 구축한다. 보다 정확하게, 전원, 드라이버 및 LED 광원은 전원 공급 장치, 입력 선택기, 드라이버, 출력 선택기, LED 광원 및 광 센서와 같은 체인 구성으로 함께 연결된다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러는 입력 선택기, 출력 선택기 및 광 센서에 연결된다.

이 전기 회로가 기능적일 때 LED 조명 시스템은 장치에 구현된 드라이버 및 LED 광원의 수에 따라 10년 이상 효율적이고 신뢰할 수 있는 광원을 제공한다.

본 발명의 범위에서, IPM은 1) 입력 선택기(IS), 2) 복수의 드라이버(DRV), 3) 출력 선택기(OS), 4) 마이크로 컨트롤러(MCC), 및 5) 통신 인터페이스(COM)와 같은 상이한 부품으로 구성된다. 전원(PS)은 입력 선택기(IS)를 통해 IPM에 연결되며, LED 광원은 OS를 통해 IPM에 연결된다. 광 센서(LS)는 LED 광원에 연결되며 MCC에 연결된다.

DRV는 IPM 내에 있고, DRV는 서로 병렬로 연결되고, 한쪽 끝은 IS에 연결되고 다른 쪽 끝은 OS에 연결된다.

LED 조명 시스템의 일 실시 예에서, MCC는 전압이 사용되는 부하 LED 광원의 유형에 대해 적절한지 그리고 상기 전기 회로 내에서 전류의 단선이 존재하는지를 결정하기 위해 상기 전기 회로를 따라 키 간격 및 위치에서 전압의 다수의 평가를 수행한다. 전기 회로의 어느 부분에서 단선이 진단되었는지에 따라 MCC는 IPM의 다른 모듈과 통신할 수 있으며 전원, DRV 또는 LED 광원을 교체하는 것과 같은 특정 기능을 실행하도록 명령할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, MCC는 IPM의 다른 모듈과 직접 통신한다. 따라서 전원으로부터 오는 전류의 품질, IS, DRV로부터 나오는 전류의 적절성, LED 광원의 OS의 적절성에 대한 상태 정보를 획득하기 위하여, MCC는 LED 광원에 장착된 IS, DRV, OS 및 LS와 통신한다. 전원을 IS에 연결하는 것으로부터 MCC는 입력 전압(Vin)을 측정한다. 또한, DRV가 IS를 통해 전원에 연결된 후, MCC는 출력 전압(Vout) OS를 측정하여 적절한 전압 변환이 발생했는지와 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원에 전달되는지 여부를 결정한다. Vin과 Vout의 측정값이 수용 가능한 경우, MCC는 OS에 명령을 내려서 사용 가능한 LED 광원들 중 하나를 선택하여 전압이 LED 광원을 통과하게 한다.

Vin의 측정은 MCC가 전원으로부터의 적절한 전압 레벨의 존재 여부를 결정할 수 있게 하는 반면, Vout의 측정은 MCC가 적절한 전압 변환이 발생하고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원으로 전달되는지 여부를 결정한다. Vin과 Vout의 측정값이 수용 가능한 경우, MCC는 OS에 명령을 내려서 사용 가능한 LED 광원들 중 하나를 선택하여 전압이 LED 광원을 통과하게 한다.

예를 들어, 전원과 IS 사이에 회로의 단선이 검출되면, MCC는 IS에 다른 전원에 연결하거나 문제를 해결하도록 직접 지시할 수 있다. 드라이버(DRV)와 OS 사이에 회로의 단선이 검출되면, 전원과 IS 사이의 단선이 진단되지 않는 한, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 입력 선택기(IS)가 복수의 드라이버들(DRV)로부터 다른 DRV에 연결하도록 명령한다. LED 광원이 점등되지 않으면, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 출력 선택기(OS)가 복수의 LED 광원들로부터 다른 LED 광원에 연결하도록 명령할 것이다.

예를 들어, 마이크로 컨트롤러(MCC)가 LED 광원 및 LS로부터 방출된 광 레벨이 적절하지 않다는 피드백을 수신하면, LED 광원이 결함인 것으로 간주하여 OS가 상기 LED 광원으로부터 분리하도록 명령할 것이고, 현재 사용중인 DRV의 Vout 레벨을 평가할 것이며, Vout이 적절한 경우, OS가 DRV를 사용 가능한 다음의 예비 LED 광원에 연결하도록 명령한다.

마이크로 컨트롤러(MCC)는 IS, DRV, OS 및 LS와 통신한다. 전원과 IS의 연결로부터 MCC는 입력 전압(Vin)을 측정한다. 이 입력 전압은 전원으로부터 IS로 들어오는 전압이다. 이 측정을 통해 마이크로 컨트롤러(MCC)는 새로운 전원으로 전환하거나 기존의 문제를 해결할 필요가 있는지 또는 IS가 드라이버(DRV)에 연결할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다.

Vin의 측정은 MCC가 전원으로부터의 적절한 전류가 존재하는지를 결정할 수 있게 해주는 반면, Vout의 측정은 MCC가 적절한 전류 변환이 일어나고 적절한/올바른 전압이 LED 광원에 전달되는지를 결정하게 한다. Vin 및 Vout의 측정이 수용 가능할 때, MCC는 OS에 상기 다수의 LED 광원들 중에서 이용 가능한 하나를 선택함으로써 LED 광원에 연결하도록 명령한다. 이렇게 하면 초기 전기 회로 경로가 설정된다.

일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 LED 포토 다이오드, LED-LASCR, LED 및 포토 트랜지스터(여기에 제한되지 않음)와 같은 소스-센서 조합을 통해 LED 광원과 통신한다. 마이크로 컨트롤러(MCC)는 초기에 선택된 LED 광원으로부터 방출되는 빛이 적절한지에 대하여 LS로부터 피드백을 수신한다.

일 실시 예에서, MCC가 LS로부터 방출된 광이 적절하지 않거나 LED 광원이 기능하지 않는다는 피드백을 수신하면, MCC는 OS와 통신하고, 상기 OS에 상기 LED 광원을 연결해제하도록 명령하고, Vout 레벨을 평가하고, 복수의 LED 광원들 중 다음으로 이용 가능한 LED 광원으로 스위치하도록 OS에 명령한다.

다른 DRV의 선택과 관련하여, Vout의 전압 측정이 DRV로부터 전류가 나오지 않거나 또는 Vout의 측정이 부적절하다는 것을 나타내면, MCC는 DRV가 결함이라는 피드백을 수신하고, IS로 하여금 결함 DRV를 해제하고 병렬로 접속된 복수의 DRV 중 다음으로 이용 가능한 DRV로 스위치 하도록 명령한다. 새로운 DRV가 활성화되면 전원, IS, 새로운 DRV, OS 및 LED 광원 사이에 새로운 경로가 설정된다.

MCC는 2가지 방법을 사용하여 이들 전압을 판독할 수 있다:

a. 갈바닉 절연체(Galvanic Insulated) 사용 선형 광 커플러.

b. 비-갈바닉 절연체 사용 저항기로 만든 단순한 분배기.

입력 전압(Vin)은 광 다이오드(photodiode)에 의해 광으로 변환된다. 빛은 아날로그 버스 M-1을 통해 MCC에서 읽을 수 있는 스케일된(scaled) 전압으로 다시 변환된다.

광 커플러를 사용하여 전압 변환과 입력과 출력 사이의 매우 높은 절연을 보장한다.

본 발명의 일 실시 예에서, IS는 SSR 컴포넌트(솔리드 스테이트 릴레이) 또는 ER 컴포넌트(전자 기계 릴레이)로 구성될 수 있다. SSR을 사용하면 빠른 통신이 가능하고 수명이 길고 높은 신뢰성을 의미하는 움직이는 부품이 없으므로 공간을 거의 차지하지 않는다는 장점이 있다. 단점은 SSR의 경우 갈바닉 절연이 적다는 점이다.

비교해 보면, ER의 장점은 갈바닉 절연이지만, SSR보다 신뢰성이 낮고 부피가 커서 더 많은 공간을 차지한다. 통신 인터페이스(COM)는 원하는 목적에 따라 1) 로컬 디스플레이, 2) 로컬 키패드, 3) 서비스를 위한 로컬 포트, 4) WI-FI 또는 블루투스 선택기 포트, 5) 이더넷 및 인터넷, 6) GSM, 7) 무선 통신 R1, 및/또는 가능한 모든 다른 방법 또는 통신의 조합 등과 같은 하나 이상의 구성요소로 구성될 수 있다 ,

도 1a는 본 발명에 따라 인버터 전력 모듈(이하, "IPM")(30)과 LED 광원(이하, "LED"라 함)(40)으로 구성된 예시적인 LED 조명 시스템(이하, "LLD"")(20)을 도시한다.

도 1b는 인버터 전원 모듈(1002), 부하(1003) 및 다른 회로를 포함할 수 있는 LED 조명 시스템(1001)에 연결된 전원(1000)을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.

도 2a는 본 발명에 따른, 인스턴트 LED 조명 시스템(20)의 예시적인 인버터 전력 모듈(이하, "IPM")(30)을 도시한다. 인버터 전력 모듈 IPM(30)은 1) 2 내지 N개의 드라이버(이하, "DRV")(36), 2) 드라이버(DRV)의 일단에 연결된 입력 선택기(이하, "IS")(35), 3) 드라이버(DRV)의 타단에 연결된 출력 선택기(이하, "OS")(37), 4) 입력 선택기(IS)(35) 및 출력 선택기(OS)(37)와 연결되고 또한 5) 통신 인터페이스(이하, "COM")(39)와 연결된 마이크로 컨트롤러(이하, "MCC")를 포함한다.

도 2b는 LED 조명 시스템에 연결된 전원(1100)을 가진 예시적인 LED 조명 시스템의 실시예를 도시하는데, 이러한 LED 조명 시스템은 인버터(1103)에 연결된 입력 선택기(1102)를 포함할 수 있고, 상기 인버터(1103)은 LED 광원(1106)에 출력하는 출력 선택기(1104)에 연결된다. 제어기(1105)는 입력 선택기(1102), 인버터(1 103) 및 출력 선택기(1104) 각각과 통신한다. 제어기(1105)는 또한 디스플레이, 키패드, 서비스용 로컬 포트, WiFi 블루투스, 이더넷, GSM 연결 또는 기타 통신 또는 인터넷 연결과 같은 추가적인 특징부(1107)에 연결된다.

도 3a는 본 발명에 따른, 인스턴트 LED 조명 시스템(20)의 예시적인 LED 광원(이하, "LED 광원")(40)을 도시한다. LED 광원("LLS")은 1) 1 내지 N개의 복수의 광원(401, 402, ..., 40N), 2) LED 광원(48)에 조립된 1개의 광 센서(LS) 스위치를 포함한다.

도 3b는 각각의 인버터 전력 모듈(1201, 1208, 121 1, 1214)에 각각 연결된 다수의 전원(1200, 1207, 1210, 1213)을 갖는 LED 조명 시스템의 실시 예를 도시한다. 인버터 전원 모듈 각각은 예를 들어, 입력 선택기(1202), 인버터(1203), 출력 선택기(1204) 및 제어기(1205)를 포함한다. 각각의 제어기들 각각은 WiFi, 블루투스(Bluetooth®), 이더넷 등(1216)을 포함하는 다양한 다른 모듈 또는 컨넥션부에 연결할 수 있다.

도 4는 하나의 전원(10), 2개의 드라이버(362, 361), 및 2개의 LED 광원(401, 402)을 의미하는 예시적인 토폴러지 1,2,3의 발광 다이오드(LED) 조명 시스템(20)의 실시예를 도시한다. 전원(10)은 회로 시스템(20)에 전력을 보내는데, 먼저 입력 선택기(35)에 도달한다. 입력 선택기(35)는 제1 드라이버(361) 또는 제2 드라이버(362)에 전류를 보내거나 또는 병렬로 둘 모두에 전류를 보낼 수 있다. 입력 선택기(35)가 제1 드라이버(361)를 통해 전류를 보내고 그 드라이버가 결함이면, 입력 선택기(35)는 제2 드라이버(362)를 통해 전류를 보낸다. 드라이버(들)(36)이 결함인지 또는 적절하게 동작하지 않는지를 추적하기 위해, 센서가 입력 선택기(35)에 포함될 수 있거나 또는 각각의 드라이버(36)를 단지 지나 마이크로 컨트롤러(38)에 포함될 수 있다. 마이크로 컨트롤러(38)는 또한 전류를 추적하기 위해 회로의 각 세그먼트에 연결된다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러는 도 4에 도시된 바와 같이 전원(10)의 출력, 드라이버(36)의 출력, 입력 선택기(35) 및 출력 선택기(37) 각각에 출력으로, 및 LED 광원들(401, 402)에 연결된 광 센서(48)에 연결될 수 있다. 도 4에서는, 광 센서(48)가 단지 제2 LED 광원(402)에만 연결된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 일 실시 예에서, 동일한 광 센서(48) 또는 다른 광 센서가 또한 LED 광원(401)에 연결될 수 있다. 따라서, 시스템의 각기 다른 단계에서 마이크로 컨트롤러가 연결을 확인한다. 마이크로 컨트롤러(38)는 프로세서 또는 특수 목적 또는 일반 컴퓨터일 수 있다. 마이크로 컨트롤러(38)는 인터넷/WiFi/블루투스 또는 별도의 컴퓨터 단말기, 서버, 또는 네트워크 시스템(39)에 대한 다른 네트워크 접속을 포함하는 다양한 추가 소스들에 접속될 수 있다. 마이크로 컨트롤러(38)는 키보드/키패드/디스플레이 화면에 연결되어 사용자 또는 관리자가 마이크로 컨트롤러에 직접 액세스할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 토폴러지 1,2,2 (1개의 입력 전원 소스(10) x 2개의 DRV(361 및 362) x 2개의 LLS(401 및 402))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

토폴러지 1 X 2 X 2의 범위에 대해, IPM은 1) IS(35) 2) 2개의 DRV(361과 362), 3) OS(37) 4) MCC(38), 5 ) COM(39)과 같은 상이한 부품으로 구성된다.

토폴러지 1 X 2 X 2의 범위에 대해, LLS는 2개의 보조적인 광원들(401 및 402)과 같은 상이한 부분으로 구성된다.

2개의 DRV(361, 362)는 그들 사이에 병렬로 연결된다. IPM(30)은 일단에서 전원(10)에 연결될 수 있고 타단에서는 복수의 LED 광원(401 또는 402) 중 하나와 연결될 수 있으며, IPM(30)은 MCC(38)와 통신한다. 드라이버(36) 각각(361 또는 362)은 단지 하나만이 한 번에 작동하며(기능적이며), LED 광원(40) 각각(401 또는 402)은 단지 하나만이 한 번에 작동한다. 드라이버(361) 또는 LED 광원(401) 또는 둘 모두가 비-기능적이거나 결함이 있을 때, 다음의 예비 드라이버인 드라이버(362)가 초기에 선택된 DRV(361)을 대체할 것이고, 다음의 예비 LED 광원인 LED 광원(402)이 초기에 선택된 LED 광원(401)을 대체할 것이고, 또는 이들 모두를 대체할 수 있다. 마이크로 컨트롤러 또는 제어 프로세서(38)는 Vin 및 Vout을 측정하고, 입력 선택기(35), 각각의 출력 선택기(37) 및 광 센서(48)와 통신한다. 마이크로 컨트롤러(38)는 드라이버(들)(361, 362) 및/또는 LED 광원(들)(401, 402)이 작동하는지를 결정한다. 결함 있는 요소 드라이버(361, 362) 또는 LED 광원(401, 402)이 검출될 때, MCC(38)는 입력 선택기(35)를 통해 다음의 예비 드라이버가 전원(10)에 연결되도록 명령하고, 마이크로 컨트롤러(38)는 출력 선택기(37)를 통해 다음의 예비 LED 광원이 드라이버(361 또는 362)에 연결되도록 명령한다.

이 시나리오에서, 전원(10)은 입력 선택기(35)를 통해 복수의 드라이버(36)(361 또는 362) 중 하나에 연결될 수 있는 반면, 복수의 LED 광원(40)(401 또는 402) 중 하나는 출력 선택기(37)를 통해 복수의 드라이버들(36(361, 362) 중 하나에 연결된다. 광 센서(48)는 LED 광원(40)과 각 LED 조명 시스템의 조립부품이며 마이크로 컨트롤러(38)에 연결된다.

일 실시 예에서, 전원(10)은 입력 선택기(35)를 통해 드라이버(361)에 연결되고, LED 광원(401)은 출력 선택기(37)를 통해 드라이버(361)에 연결된다. 광 센서(LS)(48)는 LED 광원(40), 각각의 LED 조명 시스템의 조립부품이며 마이크로 컨트롤러(38)에 연결된다.

일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(38)는 전원(10)으로부터 오는 전류의 품질, 입력 선택기(35) 및 드라이버(361)로부터 나오는 전류의 적합성, 및 LED 광원(401)에 대한 출력 선택기(37)의 적합성에 대한 상태 정보를 획득할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(38)는 입력 선택기(35), 드라이버(361), 출력 선택기(37) 및 광 센서(48) 및 LED 광원(401)과 통신한다. 전원(10)을 입력 선택기(35)에 연결하는 것으로부터, 마이크로 컨트롤러(38)는 입력 전압(Vin)을 측정한다. 또한, 드라이버(361)가 입력 선택기(35)를 통해 전원(10)에 연결된 후, 마이크로 컨트롤러(38)는 출력 선택기(37)의 출력 전압(Vout)을 측정하여 적절한 전압 변환이 일어나고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원(401)에 전달되는지를 결정한다.

일 실시 예에서, Vin 및 Vout의 측정이 수용 가능한 경우, 마이크로 컨트롤러(38)는 출력 선택기(37)에 명령하여 전압이 LED 광원(401)으로 통과하도록 허용한다. Vin의 측정은 MCC(38)로 하여금 PS(10)로부터 오는 전압 레벨이 적절한지 여부를 결정하게 하고, Vout의 측정은 MCC(38)로 하여금 적절한 전압 변환이 일어나고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원(401)에 전달되는지를 결정한다. Vin 및 Vout의 측정이 수용 가능한 경우, MCC(38)는 출력 선택기(37)에 명령하여 전압이 LED 광원(401)으로 통과하도록 허용한다.

전원(PS)(10) > 입력 선택기(IS)(35) > 드라이버(DRV)(361) > 출력 선택기(OS)(37) > LED 광원(401)

일 실시 예에서, 드라이버(361)와 출력 선택기(37) 사이에서 회로의 단선이 검출되면, 전원(10)과 입력 선택기(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, 마이크로 컨트롤러(38)는 메시지를 전송하고 입력 선택기로 하여금 이용 가능한 복수의 DRV(362)로부터 다른 예비 드라이버(DRV)에 연결하도록 명령하고, 만약 LED 조명 원(401)이 점등하지 못하면, 광 센서(LS)(48)는 마이크로 컨트롤러(MCC)(38)에 메시지를 전송할 것이고, 이러한 메시지는 OS(37)로 하여금 복수의 LED 광원으로부터 다른 예비 LED 광원(402)에 연결하도록 명령하고, 그러한 경로들은 형태 PPW이다.

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 402

이 구성은 다음 순열일 수 있다.

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 401

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 401

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 402

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 402

도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 입력 전압 측정 블록을 도시한다. 도 5c에 도시 된 바와 같이, 입력들(1320)은 전압 인(Vin)(1323) 및 전압 출력(Vout)(1324)을 갖는 광 커플러(optocoupler)(1321)에 입력되고, 이는 전압(1322)의 측정을 출력한다. 이 예에서, Vin은 PS에 의해 전달된 전압이다. Vin1은 인버터 1(또는 드라이버(DRV) 1)의 입력 전압이다. Vin2는 인버터 2(또는 드라이버(DRV) 2)의 입력 전압이다. Vout1은 인버터 1에 의해 전달된 출력 전압이고; Vout2는 인버터 2에 의해 전달된 출력 전압이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에서, 마이크로 콘트롤러는 다음의 방법들 중 적어도 하나를 사용하여 전압을 판독할 수 있다: 갈바닉 절연(즉, 선형 광커플러(들) 사용) 및 비-갈바닉 절연(즉, 예컨대 저항기를 사용하여 만든 분배기). 도 5c는 갈바닉 절연 입력 전압 측정을 위한 논리 블록을 도시한다. 예를 들어, 입력 전압(Vin)은 광 다이오드에 의해 광으로 변환된다. 광은 예를 들어 아날로그 버스(M-1)를 통해 마이크로 컨트롤러(MCC)에 의해 판독될 수 있는 스케일된 전압(Vin_M)으로 다시 변환된다.

도 5d는 회로 저항기(들)(1332)를 통과하고, 저항기(1334)를 출력 전압 측정치(1335)로 생각하는 접지(1338)된 광 커플러(1333)를 통해 다이오드(1332)를 통과하는 전압 입력(1330)을 갖는 예시적인 집적 칩 설계를 도시한다. 아날로그 버스(M-1)는 출력 전압(1335)에 연결되는 것으로 도시된다. 일 실시 예에서, 저항기(R1, R2, R3, R4(1331) 및 R5, R6)는 Vin 범위에 의존하는 값으로 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 광 커플러는 전압 변환 및 입력과 출력 사이의 매우 높은 절연을 효과적으로 보장한다.

도 5e는 입력 선택기 시스템의 예를 도시한다. 예를 들어, Vin(1340)은 입력 선택기(1341)에 입력된다. 입력 선택기(1341)는 강압 변압기(1343), 브리지 정류기(1344) 및 스위치(들)(1345)를 포함한다. Vin1 및 Vin2(1342)가 출력된다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)(1346)는 입력 선택기(1341)를 제어하기 위해 연결되거나 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 선택기(IS)는 예를 들어, 솔리드 스테이트 릴레이 및/또는 전자 기계 릴레이를 사용하여 만들어질 수 있다. 도 5e에서, 예를 들어, 솔리드 스테이트 릴레이를 사용하는 시스템이 도시되어있다.

도 5f는 출력 선택기 시스템의 예를 도시한다. 예를 들어, Vo1 및 Vo2(1350) 전압은 Vout1 및 Vout2 출력 전압(1352)을 출력하기 위해 스위치를 갖는 출력 선택기(1351)에 입력된다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)(1353)는 출력 선택기(1351)을 제어하기 위하여 연결되거나 결합될 수 있다.

도 5g는 예시적인 인버터 시스템을 도시한다. 예를 들어, Vin1 전압(1360)은 인버터(1361)에 입력된다. 인버터(1361)는 DC/DC(직류/직류) 인버터(1363) 및 적어도 출력 보호 및 전류 측정을 수행할 수 있는 적어도 하나의 모듈(1364)을 포함할 수 있다. Vol(1362)는 인버터(1361)로부터 출력된다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)(1365)는 DC/DC 인버터(1363)의 전압 레벨 조정 및/또는 인버터 셧다운을 제어하기 위해 연결되거나 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)(1365)는 정보를 수신하여 적어도 하나의 모듈(1364) 및 Vol 출력 측정에 명령을 내릴 수 있다.

도 5h는 논리 출력 신호 인터페이스의 예를 도시한다. 예를 들어, 인버터의 논리적 제어에 대하여, "인버터 셧다운(inverter shutdown)"이 다중 제어 인터페이스가 단지 하나의 칩에 통합된다는 이점을 갖는 저전력 솔리드 상태 릴레이에 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(MCC)(OutControl)(1370)는 저항기(들)(1371)을 통해 솔리드 상태 릴레이(1372)에 입력되고 인버터 셧다운(1373, 1374)으로 출력된다. 시스템은 다양한 스테이지(1377, 1375, 1376)에서 접지된다. 다른 출력이 1378에서 일어날 수 있다.

도 6은 정류 정책 - 끝단 구성 LED 광원(401)이 드라이버(361)를 통해 전원(10)에 연결될 때, 토폴러지 1,2,2(1개의 PS(10) x 2개의 DRV(36)(361 및 362) x 2개의 LED 광원(40)(401 및 402)으로 이루어진 LED 조명 시스템(20)의 실시예를 도시한다. 본 발명의 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(38)는 전원(10)으로부터 오는 전류의 품질, 입력 선택기(35) 및 드라이버(361)로부터 나오는 전류의 적합성, 및 LED 광원(401)에 대한 출력 선택기(37)의 적합성에 관한 상태 정보를 획득한다. 마이크로 컨트롤러(38)는 입력 선택기(35), 드라이버(361), 출력 선택기(37) 및 광 센서(48) 및 LED 조명 원(401)과 통신한다. 전원(10)을 입력 선택기(35)에 연결하는 것으로부터, 마이크로 컨트롤러(38)는 입력 전압(Vin)을 측정한다. 추가적으로, 드라이버(361)가 선택기(35)를 통해 전원(10)에 연결된 후, 마이크로 컨트롤러(38)는 출력 선택기(37)의 출력 전압을 측정하여 적절한 전압 변환이 생기는지 그리고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원(401)에 전달되는지 여부를 결정한다. 이 상황에서, Vin 및 Vout의 측정치가 수용 가능하면, 마이크로 컨트롤러(38)는 출력 선택기(37)에 명령하여 전압이 예컨대 도 6에서의 LED 광원(401)으로 통과하도록 허용한다. Vin의 측정은 마이크로 컨트롤러(38)로 하여금 전원(10)으로부터 오는 전압 레벨이 적절한지 여부를 결정하고, Vout의 측정은 마이크로 컨트롤러(38)로 하여금 적절한 전압 변환이 일어나고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원(401)으로 전달되는지 여부를 결정하도록 허용한다. Vin 및 Vout의 측정치가 수용 가능하면, 마이크로 컨트롤러(38)는 출력 선택기(37)에 명령하여, 전압이 LED 광원(40)을 통과하여 경로 PPW1을 생성하도록 허용한다 : PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 401.

도 7a는 토폴러지 1,2,2 (1개의 전원(10) x 2개의 드라이버(36)(361 및 362) x 2개의 LED 광원(40)(401 및 402)), 정류 정책 - 드라이버(362)를 통해 전원(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(401)).

LED 조명 시스템(20)의 본 실시 예에서는, 전원(10)과 입력 선택기(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, 회로의 단선이 나타나고 드라이버(361)와 출력 선택기(37) 사이에서 단선이 검출되면, 마이크로 컨트롤러(38)는 입력 선택기(35)가 이용 가능한 복수의 드라이버들(362)로부터 다른 예비 드라이버(362)에 연결하게 하는 메시지를 전송한다.

도 7a에서, 드라이버(361)는 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 드라이버(362)가 초기에 선택된 드라이버(361)를 대체한다. 이는 LED 조명 시스템(20)이 작동 가능함을 보장하여 새로운 경로 PPW2를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 401

도 7b는 예시적인 광 센서 시스템을 도시한다. 예를 들어, 주변 광(1400)이 광 센서(1403)와 광을 전압(1404)으로 변환하는 변압기를 가진 광 센서 시스템(1401)으로 입력되고, 마이크로 컨트롤러(1402)로 출력된다. 예를 들어, 이 시스템은 빛(광)을 전압으로 변환하는 광-트랜지스터를 포함할 수 있다. 마이크로 컨트롤러는 아날로그-대-디지털 변환(ADC)을 수행할 수 있다.

도 7c는 예시적인 광 센서 시스템을 도시한다. 예를 들어, 주변 광(1420)은 광 센서(1423) 및 직렬 데이터(1424)를 갖는 광 센서 시스템(1421)에 입력되고 버스(1422)를 통해 마이크로 컨트롤러로 출력된다. 예컨대, 광 센서 시스템(1421)은 검출 성분, 예컨대 광-트랜지스터 및 아날로그-대-디지털 변환을 수행하는 ADC 모듈을 포함한다. 예를 들어, OPT3001 광 센서가 사용된다. 마이크로 컨트롤러는 OPT3001로부터 디지털 값을 읽는 직렬 디지털 버스를 사용할 수 있다. OPT3001은 주변 광을 모으는 광학 장치와 광의 레벨을 디지털 값으로 변환하는 광학 장치의 두 부분으로 구성된 칩이다.

도 7d는 예시적인 광 센서 시스템을 도시한다. 예를 들어, 전압 입력(1410)은 저항기(1412)를 통과하여 광 센서(1415)로 전달된다. 전압(In_V)(1414)은 저항(1413)을 통과하여 마이크로 컨트롤러에 전달된다. 시스템은 접지된다(1416). 예를 들어, 광 레벨은 전압 아날로그 입력을 사용하여 마이크로 컨트롤러에 의해 "판독"되는 전압 신호로 변환되고 마이크로 컨트롤러 내의 소프트웨어 프로세스를 사용하여 내부적으로 디지털 값으로 변환된다.

도 7e는 예시적인 광 센서 시스템을 도시한다. 예를 들어, 전압(1430)은 광 센서(1431)를 통과하여 마이크로 컨트롤러(1432)에 연결된 버스로 전달된다. 이 예에서, OPT3001 칩이 도시된다. OPT3001 칩 대신에 다른 구성 요소가 사용될 수 있는데, 이는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 여기서 예시적인 목적으로 사용된다.

도 8은 토폴러지 1,2,2(1개의 전원(10) × 2개의 드라이버(36)(361 및 362) × 2개의 LED 광원(40 및 401 및 402), 정류 정책 - 드라이버(361)를 통해 전원(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(402))의 LED 조명 시스템(20)의 예시적인 실시 예를 도시한다.

도 8은 LED 광원(401)이 결함이 있거나 작동 불능일 때를 도시한다. 예를 들어, LS(48)가 LED 광원(401)이 적합하지 않다는 정보를 MCC(38)에 송신할 때, Vin의 측정은 MCC(38)로 하여금 PS(10)로부터 오는 전압 레벨이 적절한지 여부를 결정하게 하고, Vout의 측정은 MCC(38)로 하여금 적절한 전압 변환이 발생했는지와 적절한/올바른 전압 레벨 인지를 결정하게 한다. MCC(38)는 OS(37)로 하여금 LLS(401)로부터 연결 해제하도록 명령하고, 다음으로 이용 가능한 LED 광원(402)과 연결을 설정하게 한다. LED 광원(401)만이 비-기능적일 때, DRV(361)는 LED 광원(402)에 연결된다.

도 8에 도시된 바와 같이, LED 광원(401)은 비-기능적이거나 결함이 있을 때, 다음의 예비 LED 광원(402)이 초기에 선택된 LED 광원(401)을 대체한다. 이것은 LED 조명 시스템(20)이 작동 가능함을 보장하여 새로운 PPW 3을 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 402

도 9는 토폴러지 1,2,2(1개의 전원(10) × 2개의 드라이버(36)(361 및 362) × 2개의 LED 광원(40)(401 및 402), 정류 정책 - 드라이버(362)를 통해 전원(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(402))의 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 9는 회로의 단선이 나타나고 단선이 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 검출될 경우의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다. PS(10)와 IS(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)로 하여금 이용 가능한 복수의 DRV(362)로부터 다른 예비 DRV(362)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송하고, LED 광원(401)이 점등하지 못하면, LS(48)는 MCC(38)에 메시지를 전송하고, MCC는 OS(37)로 하여금 복수의 LED 광원(402)으로부터 다른 예비 LED 광원(402)에 연결하도록 하는 메시지를 전송하여, 새로운 경로 PPW 4를 생성한다.

도 9에 도시된 바와 같이, DRV(361)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 DRV(362)가 초기 선택된 DRV(361)를 대체하고; LED 광원(401)이 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 LED 광원(402)이 초기에 선택된 LED 광원(401)을 대체하여, LED 조명 시스템(20)이 양호한 동작을 보장하고 새로운 PPW 4를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 402

도 10은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다. 이러한 구성에서, 가능한 순열들은 다음과 같다:

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 401

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 402

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 403

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 401

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 402

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 403

PS 10 > IS 35 > DRV 363 > OS 37 > LED 광원 401

PS 10> IS 35> DRV 363> OS 37> LED 광원 402

PS 10> IS 35> DRV 363> OS 37> LED 광원 403

3개의 DRV(361 및 362 및 363)는 이들 사이에서 병렬로 연결된다. IPM(30)은 일단에서 PS(10)에 연결될 수 있고, 타단에서 복수의 LLS(401 또는 402 또는 403) 중 하나와 연결될 수 있고, IPM(30)은 MCC(38)와 통신한다. DRV(36)(361 또는 362 또는 363) 각각의 단지 하나만이 한 번에 작동되며, LLS(40 또는 401 또는 402 또는 403) 각각의 단지 하나만이 한 번에 작동된다. DRV(361) 또는 LED 광원(401) 또는 둘 모두가 비-기능적이거나 결함이 있을 때, 다음의 예비 DRV(362) 또는 DRV(363)는 초기 선택된 DRV(361)을 대체할 것이고, 다음의 예비 LED 광원(402) 또는 LED 광원(403)는 초기에 선택된 LLS(401)를 대체할 것이고, 또는 이들 모두를 대체 할 것이다. MCC(38)는 Vin 및 Vout을 측정하고, IS(35), 각각의 OS(37) 및 LS(48)와 통신한다. MCC(38)는 DRV(361, 362, 363) 및/또는 LED 광원(401, 402,403)이 기능적 인지를 결정한다. 결함이 있는 구성 요소 DRV(361, 362, 363) 또는 LED 광원(401, 402, 403)이 검출될 때, MCC(38)는 다음의 예비 DRV가 각각의 IS(35)를 통해 PS(10)에 연결하도록 명령하고, MCC(38)는 다음의 예비 LED 광원이 각각의 OS(37)을 통해 DRV(361 또는 362 또는 363)에 연결하도록 명령한다.

도 10은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403) 정류 정책 - DRV(361)을 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(401))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

일 실시 예에서, MCC(38)는 PS(10)로부터 오는 전류의 품질, IS(35) 및 DRV(361)로부터 나오는 전류의 적합성, LED 광원(401)에 대한 OS(37)의 적합성에 관한 상태 정보를 획득한다. MCC(38)는 IS(35), DRV(361), OS(37) 및 LS(48) 및 LED 광원(401)과 통신한다. PS(10)을 IS(35)에 연결하는 것으로부터 MCC(38)는 입력 전압(Vin)을 측정한다. 또한, DRV(361)가 IS(35)를 통해 PS(10)에 연결된 후, MCC(38)는 OS(37)의 출력 전압(Vout)을 측정하여 적절한 전압 변환이 일어났고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원(401)에 전달되는지를 결정한다. 이 상황에서, Vin 및 Vout의 측정치가 수용 가능하면, MCC(38)는 OS(37)에 명령하여 전압이 도 10의 LED 광원(401)으로 통과되도록 허용한다. Vin의 측정은 MCC(38)가 PS(10)로부터 오는 전압 레벨이 적절한지 여부를 결정하게 하고, Vout의 측정은 MCC(38)가 적절한 전압 변환이 일어났고 적절한/올바른 전압 레벨이 LED 광원(401)으로 전달되는지 여부를 결정하게 한다. Vin 및 Vout의 측정치 수용 가능할 때, MCC(38)는 OS(37)에 명령하여, 전압이 LED 광원(401)을 통과하여 경로 PPW 1을 생성하도록 허용한다: PS > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원(401)

도 11은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(361)를 통해 PS(10)에 연결된 정류 정책 - 끝단 구성 LED 광원(402))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 11은 LED 광원(401)이 결함이 있거나 작동하지 않을 때를 도시한다. 따라서, LS(48)가 LED 광원(401)이 적당하지 않다는 정보를 MCC(38)에 전송할 때, Vin의 측정은 MCC(38)가 PS(10)로부터 오는 전압 레벨이 적절한지를 결정하게 하고, Vout의 측정은 MCC(38)가 적절한 전압 변환이 발생했는지 및 적절한/올바른 전압 레벨인지 여부를 결정하게 하고, MCC(38)는 OS(37)가 LED 광원(401)으로부터 연결 해제하고, 다음의 이용 가능한 LED 광원, LLS(402)과의 연결을 확립하게 한다. 단지 LED 광원(401)만이 비-기능적일 때, DRV(361)는 LLS(402)에 연결된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 예시적인 LED 광원(401)이 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 LLS(402)가 초기에 선택된 LLS(401)를 대체한다. 이것은 LED 조명 시스템(20)이 작동 가능함을 보장하여 새로운 PPW 2를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 402

도 12는 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(361)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LLS(403))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 12는 LED 광원(401)이 LED 광원(402)으로 대체될 때를 도시하지만, LED 광원(402) 또한 결함이 있거나 작동 불능이 된다. 따라서, LS(48)가 LLS(402)가 적절하지 않다는 정보를 MCC(38)에 전송하고, Vin의 측정이 MCC(38)가 PS(10)로부터 오는 전압 레벨이 적절한지를 결정할 수 있게 하고, Vout의 측정은 MCC(38)가 적절한 전압 변환이 DRV(361)에서 발생했는지 및 적절한/올바른 전압 레벨인지 여부를 결정하게 하고, MCC(38)는 OS(37)가 LLS(402)로부터 연결 해제하고 다음 이용 가능한 LLS(403)과의 접촉 연결을 확립하게 한다. LLS(402)는 비-기능적일 때, DRV(361)는 LLS(403)에 연결된다.

도 12에 도시된 바와 같이, LLS(402)는 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 LED 광원(403)이 최근의 사용 선택된 LLS(402)를 대체한다. 이는 LED 조명 시스템(20)이 작동 가능함을 보장하여 새로운 PPW 3를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 361 > OS 37 > LED 광원 403

도 13은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(362)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(401))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 회로의 단선이 나타나서 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 단선이 검출되면, 전원(PS)(10)과 입력 선택기(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)가 이용 가능한 복수의 DRV(362)로부터 다른 예비 DRV(362)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송한다.

도 13에서, DRV(361)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 DRV(362)가 초기 선택된 DRV(361)를 대체한다. 이것은 LED 조명 시스템(20)이 작동 가능함을 보장하여 새로운 경로 PPW 4를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 401

도 14는 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(362)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(402))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 14는 회로의 단선이 나타나서 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 단선이 검출되면, 전원(PS)(10)과 입력 선택기(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)가 이용 가능한 복수의 DRV(362, 363)로부터 다른 예비 DRV(362)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송하고, LLS(401)이 점등 실패하면, LS(48)은 MCC(38)에 메시지를 전송하여 OS(37)가 복수의 LLS(401, 402, 403)로부터 다른 LED 광원(402)에 연결하도록 명령하여 새로운 경로 PPW 5를 생성하는 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 14에서, DRV(361)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 DRV(362)가 초기 선택된 DRV(361)를 대체하고, LLS(401)는 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 LLS(402)가 초기 선택된 LED 광원(401)을 대체하여, LED 조명 시스템(20)을 양호하게 작동시키는 것을 보장하여 새로운 PPW 5를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 402

도 15는 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(362)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(403))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 회로의 단선이 나타나서 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 단선이 검출되면, PS(10)와 IS(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)가 이용 가능한 복수의 DRV(361, 362, 363)로부터 다른 예비 DRV(362)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송하고, LLS(401)이 점등 실패하고, LLS(402) 또한 점등 실패하면, 광 센서 LS(48)은 MCC(38)에 메시지를 전송하여 OS(37)가 복수의 광원들(401, 402, 403)로부터 다른 LED 광원(403)에 연결하도록 명령하여, 새로운 경로 PPW 6를 생성하는 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 15에 도시된 바와 같이, DRV(361)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 DRV(362)가 초기 선택된 DRV(361)를 대체하고, LED 광원(401) 및 LED 광원(402)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 LED 광원(403)이 초기에 선택된 LED 광원(401) 및 LED 광원(402)을 대체하여, LED 조명 시스템(20)의 양호한 동작을 보장하여 새로운 PPW 6를 생성한다.

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LED 광원 403

도 16은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(363)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(401))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 16에 도시된 바와 같이, 회로의 단선이 나타나서 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 단선이 검출되고, DRV(362)와 OS(37) 사이에도 또한 단선이 나타나면, PS(10)와 IS(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)가 이용 가능한 복수의 DRV(361, 362, 363)로부터 다른 예비 DRV(363)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송하고, MCC(38)는 메시지를 전송하여 OS(37)가 복수의 광원들(LLS)(401, 402, 403)로부터 LLS(401)에 연결하도록 명령하여, 새로운 경로 PPW 7를 생성한다.

도 16에 도시된 바와 같이, DRV(361, 362)가 비-기능적이거나 결함이 있는 것으로 검출되면, 다음의 예비 DRV(363)가 LED 조명 시스템(20)의 양호한 동작을 보장하기 위해 초기에 선택된 DRV(361, 362)를 대체하여, 새로운 PPW를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 362 > OS 37 > LLS 401

도 17은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(363)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(402))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 17에 도시된 바와 같이, LED 조명 시스템(20)에서, 회로의 단선이 나타나서 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 단선이 검출되고, 그리고 회로에서 또 다른 단선이 나타나서 DRV(362)와 OS(37) 사이에도 단선이 또한 검출되면, PS(10)와 IS(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)가 이용 가능한 복수의 DRV(361, 362, 363)로부터 다른 예비 DRV(363)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송하고, LLS(401)이 점등 실패하면, LS(48)이 메시지를 MMC(38)에 전송하여 OS(37)가 복수의 광원들(LLS)(401, 402, 403)로부터 LLS(402)에 연결하도록 명령하여, 새로운 경로 PPW 8을 생성한다.

도 17에 도시된 바와 같이, DRV(361) 및 DRV(362)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 DRV(363)가 초기에 선택된 DRV(361), DRV(362)를 대체하고, LLS(401)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, LED 조명 시스템(20)의 양호한 동작을 보장하기 위해 초기에 선택된 LLS(401)를 대체하여, 새로운 PPW 8를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 363 > OS 37 > LLS 402

도 18은 토폴러지 1,3,3(1개의 PS(10) x 3개의 DRV(36)(361 및 362 및 363) x 3개의 LED 광원(40)(401 및 402 및 403), 정류 정책 - DRV(363)를 통해 PS(10)에 연결된 끝단 구성 LED 광원(403))의 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시한다.

도 18에 도시된 바와 같이, LED 조명 시스템(20)에서, 회로의 단선이 나타나서 DRV(361)와 OS(37) 사이에서 단선이 검출되고, 그리고 회로에서 또 다른 단선이 나타나서 DRV(362)와 OS(37) 사이에도 단선이 또한 검출되면, PS(10)와 IS(35) 사이의 단선이 진단되지 않는 한, MCC(38)는 IS(35)가 이용 가능한 복수의 DRV(361, 362, 363)로부터 다른 예비 DRV(363)에 연결하도록 명령하는 메시지를 전송한다. LLS(401)가 점등 실패하고, 또한 LLS(402)가 점등 실패하면, LS(48)이 메시지를 MMC(38)에 전송하여 OS(37)가 복수의 광원들(LLS)(401, 402, 403)로부터 LLS(403)에 연결하도록 명령하여, 새로운 경로 PPW 9를 생성한다.

도 18에 도시된 바와 같이, DRV(361) 및 DRV(362)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, 다음의 예비 DRV(363)가 초기에 선택된 DRV(361), 및 DRV(362)를 대체하고, LLS(401) 및 LLS(402)가 비-기능적이거나 결함이 있으면, LED 조명 시스템(20)의 양호한 동작을 보장하기 위해 초기에 선택된 LLS(401), LLS(402)를 대체하여, 새로운 PPW 9를 생성한다:

PS 10 > IS 35 > DRV 363 > OS 37 > LLS 403

실시 예에서, 토폴러지는 1,N,N(1개의 PS(10) x N개의 DRV(36)(361, 362, 363,..., 36N) x N개의 출력 광원(LLS)(40)(401, 402, 403,..., 36N)까지 더 확장될 수 있다.

도 19는 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시하며, 이 실시 예에서, LED 튜브가 PS(10)에 연결된다.

도 20은 예시적인 LED 조명 시스템(20)을 도시하며, 이 실시 예에서, LED 조명 튜브가 제공된다. 이 실시 예에서, LED 튜브는 다음 구성 요소들: 복수의 DRV(36)(361, 362 및 363), 및 복수의 LLS(40) 각각(401,402,403) 및 MMC(38), IS(35), COM(39) 및 LS(48)로 구성되고, 이는 PS(10)에 연결된다. 여기서, DRV(361)는 LLS(401)에만 직접 연결되어 모듈(561)을 형성하고, DRV(362)는 LLS(402)에만 직접 연결되어 모듈(562)을 형성하고, 각각의 DRV(363)는 LLS(403) 에 직접 연결되어 모듈(563)을 형성한다. 모듈들(561, 562, 563)은 병렬로 연결된다.

도 21은 양단에 모든 다른 구성요소들을 함께 유지시켜 주는 2개의 캡(90)을 갖는 예시적인 LED 조명 시스템(20) LED 튜브를 도시한다. 연결 프로파일 부재(70)는 알루미늄으로 일체로 형성된다.

연결 부재(70)는 길쭉하게 연장된(elongated) 열 전도성 플레이트(72)를 포함하고, 전도성 플레이트(72)는 직사각형 구성을 갖는다.

전도성 플레이트(72)는 그 중간선을 따라 다수 개의 유지 구멍(retaining holes, 720)이 형성된다. 다수의 나사(710)가 LLS(40)를 통과하여 유지 구멍(720)에 나사 식으로 결합하여, LLS(40)를 전도성 플레이트(72)의 바닥면에 고정시킨다. 전도성 플레이트(72)는 상면에 복수의 열-발산 스트립(722)을 규정하여, 그 열 발산 면적을 확대시킨다.

연결 부재(70)는 또한 2개의 T 자형 래칭 슬롯(74)과 또 다른 2개의 U 자형 래칭 슬롯(75)을 포함한다.

LLS(40)는 길죽하게 연장된 인쇄 회로 기판(42) 및 상기 인쇄 회로 기판(42)에 장착된 복수의 LED(44)를 포함한다. LED(44)는 인쇄 회로 기판(42)의 길이 방향을 따라 3열로 배열된다. 각 열에서, LED(44)는 등 간격으로 배치된다. 복수의 고정 구멍들(420)이 상기 인쇄 회로 기판(42)의 길이 방향을 따라 형성되고, 이는 상기 LED(44)의 3열 사이에 위치한다. 상기 나사(710)는 상기 고정 홀(420)을 관통하여 상기 연결 부재의 유지 구멍(720)에 나사 식으로 결합하여, LLS(40)를 연결 부재(70)의 전도성 플레이트(72)의 바닥면 중앙부에 고정한다(도 15에 도시됨).

도 18a에서, 인쇄 회로(42)상의 LED(44)의 분포가 도시되어 있다. 도 18b, 도 18c, 및 도 18d는 광원 각각(LLS(401), LLS(402) 및 LLS(403))을 생성하기 위해 인쇄 회로(42)에 LED(44)가 어떻게 형성되는지를 도시하고, 무슨 광원이 사용된다 할지라도 광 강도가 동일하고 표면 커버가 동일한 기술적 특성을 가지도록 무엇이 모듈(561, 562 및 563)에 대응하는지를 도시한다.

도 18b는 LED 조명 튜브가 각각 DRV(361) 및 LLS(401)으로 이루어진 작동 모듈(561)일 경우의 정면도를 도시한다. 도 18c는 LED 조명 튜브가 각각 DRV(362) 및 LLS(402)로 이루어진 작동 모듈(562)일 경우의 정면도를 도시한다. 도 18d는 LED 조명 튜브가 각각 DRV(363) 및 LLS(403)으로 이루어진 작동 모듈(563)일 경우의 정면도를 도시한다.

커버(60)는 폴리카보네이트와 같은 투명 또는 반투명 재료로 만들어진다. 커버(60)는 길쭉하게 연장된 형상을 갖는다. 커버(60)는 원호 형상의 덮개부(62)와, 덮개부(62)의 2개의 선단 가장자리의 내측에 각각 형성된 결합부(64)를 포함한다. 덮개부(62)는 내면에 복수의 돌출된 스트립(표시되지 않음)을 구비하여, LLS(40)로부터 방출되는 광을 확산시킨다. 각각의 결합부(64)는 그 단면이 T-형상이고, 연결 부재(70)의 대응 래칭 슬롯(74)의 단면과 동일한 크기의 단면적을 갖고, 이에 의해 커버(60)와 연결 부재(70)가 함께 조립될 때, 대응 래칭 슬롯(74)내에 수용되어 결합된다.

각각의 결합부(75)는 그 단면이 U-형상이고, 연결 부재(70)의 대응 래칭 슬롯(75)의 단면과 동일한 크기의 단면적을 갖고, 이에 의해 연결 플레이트(80)와 연결 부재(70)가 함께 조립될 때, 대응 래칭 슬롯(75)내에 수용되어 결합된다.

복수의 DRV(361, 362, 363), IS(35), MCC(38), COM(39)의 조립은 나사(810)를 사용하여 플레이트(80)에 조립된다. 플레이트(80)는 구멍(820)을 가지며, 나사(810)를 사용하여 DRV(36), IS(35), MCC(38) 및 COM(39)의 고정 구멍을 통해 연장되어 플레이트(80)의 유지 구멍(820)에 나사 식으로 결합되고, 그에 의해 DRV(361, 362, 363), IS(35), MCC(38) 및 COM(39)를 플레이트(80)의 표면의 중심부에 고정한다.

플레이트(80)가 함께 필요로 하는 U 형 채널(75)을 통하여 연결 부재(70)의 내부로 슬라이딩될 것이다.

플레이트(80)는 연결 부재(70)에 조립되는데, 결합부(75)는 그 단면이 U-형상으로서, 연결 부재(70)의 대응 래칭 슬롯(75)의 단면과 동일한 크기의 단면을 가져서, 연결 플레이트(80)와 연결 부재(70)가 조립될 때, 대응 래칭 슬롯(75)내에 수용되어 결합된다(도 14 및 도 19 참조).

조립에 있어서, LLS(40) 각각 (401, 402, 403) 및 LS(48)이 연결 부재(70)의 전도성 플레이트(72)의 바닥면 중심에 장착된다. IPM(30), IS(35), 복수의 DRV(36)(361, 362, 363), MCC(38) 및 COM(39)가 전도성 플레이트(80)의 상부면 중심에 고정되고, LLS(40)과 전기적으로 연결된다(도 14 및 도 17 참조). 커버(60)의 결합부(64)가 연결 부재(70)의 일단으로부터 연결 부재(70)의 대향 단부까지 연결 부재(70)의 래칭 슬롯(74)(74)내로 슬라이딩된다. 커버(60)의 결합부(64)는 래칭 슬롯(74)내에 수용되어 결합되고, 커버(60)가 연결 부재(70) 상부에 각각 고정된다. 2개의 캡(90)은 연결 부재(70)와 커버(60)의 덮개부(62)에 의해 형성된 튜브를 함께 감싸서 덮개부(62)의 내부 표면에 대항하여 접하도록 돕는다. 따라서, 캡 커넥터(90), 커버(60) 및 연결 부재(70)는 함께 조립된다. 2개의 삽입 핀(90)의 2개의 제2 단부는 PS(10) 및 IS(35)의 양극과 음극에 전기적으로 연결된다.

모듈(566)은 일단에서 IS(35)에 연결되고, IS(35)는 전원(PS)(10)에 연결되어, 2개의 핀을 통해 전기 회로를 형성하고, 타단에서는 LS(48)에 연결된다.

보다 바람직하게는, 모듈(56)은 PS(10), 2개의 핀(90), IS(35), 모듈(56), 및 LS(48)와 같이 체인 구성으로 함께 연결된다. 또한, MCC(38)는 IS(35), 및 LS(48), 그리고 COM(39)에 연결된다.

이 실시 예에서, LED 조명 시스템(20) LED 조명 튜브는 LED 조명 시스템(20), LED 조명 시스템(20)에 구비되는 LED 조명 튜브(20), 초기 모듈(561)이 비-기능적이거나 사용에 적합하지 않을 때 장치가 초기 모듈(561)을 자동으로 대체할 수 있는 하나의 초기 모듈(561) 및 2개의 예비 모듈(562, 563)을 가진 LED 조명 튜브의 수명 및 품질을 사용자 주문에 따라 제작하는 능력을 제공한다.

본 발명인 LED 조명 시스템(20), LED 조명 튜브(562, 563)의 예비 부품은 2가지 방식으로 사용될 수 있다. 첫 번째는 초기 부품의 각 모듈(561)이 비-기능적이거나 결함이 있을 때, 초기 부품의 각 모듈(561)을 LED 조명 시스템(20), LED 조명 튜브를 구성하는 이용 가능한 예비 부품 모듈(562 또는 563)로 대체하는 것이다. 기타, 예비 부품 모듈(562) 가 비-기능적이거나 결함이 있을 때 이용 가능한 예비 부품 모듈(563)로 대체된다.

이것은 펌웨어, 또는 원격 제어 또는 무선 원격 제어에 의한 수작업에 의해 자동화될 수 있다.

일 실시 예에서, 또 다른 방법은 명확한 시간 이후 또는 그 동안에, 초기 모듈(561)과 이용 가능한 예비 부품(562, 563)을 교대로 사용하는 것이다. LED 조명 시스템(20), LED 조명 튜브는 모듈(56)이 교대로 사용될 수 있게 하며, 개별 모듈(56)이 기능적 상태로 유지되고 사용 부족에 의해 그것들의 작동 능력이 상실되지 않도록 보장하기 위해, 소비자의 기간 프레임 선택에 따라 교번적으로 사용될 수 있다. 디폴트로 선택된 기간, LED 조명 시스템(20), LED 조명 튜브는 사용 중인 모듈이 예비 모듈(56) 중 하나에 의해 각각 대체되거나 교대로 사용될 수 있게 한다.이렇게 하면 조명의 전반적인 품질과 조명이 제공되는 기간을 향상시킬 수 있다.

실시 예에서, 대체를 수행하는 자동화된 수단은 펌웨어 또는 사람 조작자에 의한 원격 제어(R)(도 17 참조)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, LED 조명 시스템은 LED 조명 튜브 또는 형광 튜브와 같은 일반적인 광원의 수동 교체의 필요성을 제거함으로써, LED 광원 모듈 소스(56)의 자체 수리 및 교체를 가능하게 하는 동적 장치를 제공한다.

예를 들어, LED 조명 시스템(20), LED 조명 튜브의 이러한 상황에서의 수명은 현재까지 존재하는 다른 모든 LED 튜브 제품보다 3배 이상 지속될 수 있고, 더 나은 품질의 조명, 지금까지 존재하는 다른 모든 LED 튜브 제품보다 50% 우수한 품질의 조명을 제공하는 조명 장치를 생산하도록 주문 제작되었다.

이 실시 예에서, LED 조명 시스템(20), LED 조명 튜브, MCC(38)는 IS(35)로부터의 전압의 다수 평가를 수행하고 LS(48)로부터의 광 강도의 다수 평가를 수행하여, 전압이 사용되는 부하 모듈(56)의 유형에 적합한지 여부, 그리고 상기 전기 회로 내에서 전류의 임의의 단선이 있는지 여부를 결정한다.

보다 상세하게는, 일 실시 예에서, MCC(38)가 방사된 광 레벨이 적당하지 않다는 피드백을 발광 센서(LS)(48)로부터 수신하면, 모듈(561)은 결함이 있는 것으로 간주되어, IS(35)가 상기 모듈(561)로부터 연결해제 하도록 명령할 것이고, 현재 사용중인 모듈(561)의 Vin 레벨을 평가하여, Vin이 적절한 경우, 입력 선택기(35)가 다음으로 이용 가능한 예비 모듈(562) 중 하나에 연결하도록 명령할 것이다. 모듈(562 및 563)에 대해서도 마찬가지이다.

MCC(38)는 IS(35), 모듈(56) 및 LS(48)와 통신한다. 전원(PS)(10)과 IS(35)의 연결로부터, MCC(38)는 전원(PS)(10)으로부터 IS(35)로 나오는 전압인 입력 전압(Vin)을 측정한다. 이 측정은 MCC(38)가 새로운 전원(PS)(10)으로 스위칭할 필요가 있는지 또는 IS(35)가 모듈(56)에 연결하게 할 필요가 있는지 여부를 결정하게 한다.

일단 모듈(561)이 IS(35)를 통해 전원(PS)(10)에 연결되면, MCC(38)는 LS(48)로 광의 강도를 측정한다. 광 품질이 LED 조명 시스템(20)에 적합하면, LED 조명 튜브가 정상적인 매개 변수를 작동하고 있는 것이다. 광 품질이 좋지 않으면, MCC(38)는 IS(35)에 메시지를 전송하여, IS(35)에 연결을 위하여 다음의 이용 가능한 예비 부품 모듈(562)로 변경하도록 한다. 모듈(562 및 563)에 대해서도 마찬가지이다.

MCC(38)는 1) Wi-Fi, 블루투스, 이더넷, GSM 및 인터넷을 통한 외부 원격 제어(R) 또는 모드버스(Modbus), 캔 오픈(Can Open) 등과 같은 산업용 버스, 2) 로컬 디스플레이, 3) 로컬 키패드, 및 4) 서비스용 로컬 포트와 통신한다; 상기 MCC(38)는 펌웨어에 기록된 프로그래밍 된 로직에 따라 자동으로 또는 독립적으로 작동될 수 있고; 자동으로 작동하면 (IPM, DRV, LLS 등을 스위치 하는) 원격 주문을 따르게 된다.

도 29는 복수의 드라이버들(이하, "IPM")(361, 362,..., 36 N) 및 복수의 LED 광원(이하, "LLS")(401, 402,..., 40N), 및 LS(48) 및 마이크로 컨트롤러(MC)(38) 및 인터페이스 통신(COM)(39)으로 구성되는 예시적인 LED 조명 시스템(이하, "LLD")(20)을 도시한다.

도 29는 또한 IPM의 표현을 도시한다. IPM(30)은 하나의 입력 선택기(IS), 각각(35), 복수의 DRV, 여기서 각각(361, 362,..., 36N)은 그들 사이에 병렬로 연결되고, 하나의 출력 선택기(OS)(37), 하나의 마이크로 컨트롤러(MCC)(38), 하나의 통신 인터페이스(COM)(39)로 구성된다.

도 29는 또한 LLS의 표현을 도시한다. 각각의 LLS는 복수의 광원(LLS)(40)으로 구성된다. LLS(40)는 광원(401, 402, ..., 40N)으로 구성된다.

일 실시 예에서, IPM(30)은 일단에서 PS(10)에 연결될 수 있고, 타단에서 OS(37)를 통해 복수의 광원들(401, 402, ..., 40N) 중 하나에 연결될 수 있고, IPM(30)은 MCC(38) 및 LS(48)와 통신한다. DRV 각각(361, 362, ..., 36N) 중 단지 하나만이 한 번에 작동하고, 각각의 LLS(40)를 구성하는 광원 각각(401, 402, ..., 40N) 중 단지 하나만이 한 번에 작동한다. DRV(361, 362, ..., 36N) 또는 광원(401, 402, ..., 40N) 또는 둘 모두가 비-기능적이거나 결함이 있으면, IPM 각각(30)을 구성하는 다음 예비 DRV가 초기 선택된 DRV를 대체할 것이고, 각각의 다음 예비 광원 각각(401, 402, ..., 40N)은 초기에 선택된 광원을 대체할 것이고, 또는 이들 모두를 대체 할 것이다. MCC(38)는 Vin 및 Vout을 측정하고 각각의 OS(37) 및 LS(48)와 통신한다. MCC(38)는 DRV(361, 362, ... 36N) 및/또는 LLS(40)(401, 402, ..., 40N)이 제 기능을 하는지를 결정한다. 결함 있는 구성 요소 DRV(361, 362, ... 36N) 또는 LLS(401, 402, ..., 40N)가 검출되면, MCC(38)는 다음 예비 DRV로 하여금 IS(35)를 통해 PS(10)에 연결하도록 명령하고, 또한 MCC(38)는 LS(48)과 통신할 수 있고, 다음 예비 LLS로 하여금 OS(37)을 통하여 DRV(361, 362, ... 36N) 및/또는 LLS(401, 402, ..., 40N)에 연결하도록 명령할 수 있다.

이 실시 예에서, PS(10)는 IS(35)를 통해 복수의 DRV 각각(361, 362, ... 36N) 중 하나에 연결될 수 있고, 복수의 LLS 각각(401, 402, ..., 40N) 중 하나는 OS(37)를 통해 복수의 DRV(361, 362, ... 36N) 중 하나에 연결된다. LED 조명 시스템(20)의 LS(48)는 MCC(38)에 연결된다.

도 30은 복수의 인버터 전력 모듈(이하, "IPM")(301, 302 ... 30N) 및 복수의 LED 광원(이하, "LLS")(401, 402, ..., 40N), 및 LS(48) 및 마스터 마이크로 컨트롤러(MMC)(3999)로 구성된 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.

도 30은 또한 IPM의 표현을 도시한다. 일 실시 예에서, 각각의 IPM(301, 302 ..., 30N)은 하나의 IS(351,352, ..., 35N), 하나의 DRV(361, 362, ..., 36N), 하나의 OS(371, 372, ..., 37N), 하나의 슬레이브 마이크로 컨트롤러(MCC)(381, 382, ..., 38N) 및 하나의 COM(391, 392, ..., 39N)으로 구성된다. IPM은 그들 사이에 병렬로 연결된다.

도 30은 LED 조명 시스템을 도시하며, 여기서 LLS는 복수의 광원 각각의 LLS(401, 402, ..., 40N)로 구성된다.

일 실시 예에서, IPM(301, 302, ..., 30N)은 일단에서 PS(10)에 연결될 수 있고, 타단에서는 복수의 LLS들(401, 402, ..., 40N) 중 하나에 연결될 수 있고, IPM(301, 302, ..., 30N)은 COM 각각(391, 392, ..., 39N) 및 LS(48)의 도움과 함께, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)를 통해 MMC(3999)와 통신한다. DRV 각각(361, 362, ..., 36N) 중 단지 하나만이 한 번에 작동되며, 조명 원 각각(401, 402, ..., 40N) 중 단지 하나만이 한 번에 작동된다. DRV(361, 362, ..., 36N) 또는 광원(401, 402, ..., 40N) 또는 둘 모두가 비-기능적이거나 결함이 있는 경우, LED 조명 시스템 각각(301 또는 302 또는 ... 30N)의 구성인 다음 예비 DRV, IPM이 초기에 선택된 DRV, IPM을 대체할 것이며, 각각의 다음 예비 LLS(401, 402, ..., 40N)는 초기에 선택된 LLS를 대체할 것이고, 또는 둘 다 대체할 수 있다. MCC 각각(381, 382, ..., 38N)은 Vin과 Vout을 측정하고, IS 각각(351, 352, ..., 35N), 각각의 OS(371, 372, ..., 37N) 및 MMC(3999)와 통신한다. MCC(381, 382, ..., 38N) 및 MMC(3999)는 DRV(361, 362, ... 36N) 및/또는 LLS(401, 402, ..., 40N)이 기능적인지 여부를 결정한다. 결함있는 구성 요소 DRV, IPM(361, 362, ... 36N) 또는 LLS(401, 402, ..., 40N)가 검출될 때, 각각의 MCC(381.382, ..., 38N)는 MMC(3999) 및 LS(48)과 통신하고, 다음 예비 DRV, IPM으로 하여금 각각의 IS(351, 352, ..., 35N)를 통해 PS(10)에 연결하도록 명령하고, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)는 MMC(3999) 및 LS(48)와 통신하고, 다음 예비 LLS로 하여금 OS 각각(371, 372, ..., 37N)를 통해 DRV(361, 362, ... 36N) 및/또는 광원(401, 402, ..., 40N)에 연결하도록 명령한다.

이 실시 예에서, PS(10)는 각각의 IS(351, 352, ..., 35N)를 통해 복수의 DRV, IPM(361, 362, ... 36N) 중 하나에 연결될 수 있고, 복수의 광원들(401, 402, ..., 40N) 중 하나는 OS(371, 372, ..., 37N)를 통해 복수의 DRV, IPM(361, 362, ... 36N) 중 하나에 연결된다. LS(48)은 MMC(3999)에 연결된다.

일 실시 예에서, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)와 MMC(3999) 사이의 통신은 각각의 COM(391, 392, ..., 39N)을 사용하여 이루어진다.

도 31은 복수의 인버터 전력 모듈(이하, "IPM")(301, 302 ... 30N) 및 복수의 LED 광원(이하, "LLS")(401, 402, ..., 40N), 및 LS(48) 및 마스터 마이크로 컨트롤러(MMC)(3999)로 구성된 예시적인 LED 조명 시스템을 도시한다.

도 31은 IPM의 표현을 도시한다. 일 실시 예에서, 각 IPM(301, 302 ..., 30N)은 하나의 IS(351, 352, ..., 35N), 복수의 DRV(3611, 3612, ..., 361N)[IMP(301)가 그들 사이에 병렬로 연결됨], 복수의 DRV(3621, 3622, ..., 362N)[IMP(302)가 그들 사이에 병렬로 연결됨], 복수의 DRV(36N1, 36N2, ..., 36NN)[IMP(30N)이 그들 사이에 병렬로 연결됨], 하나의 OS(371, 372, ..., 37N), 하나의 슬레이브 마이크로 컨트롤러(381, 382, ..., 38N), 및 하나의 COM(391, 392, ..., 39N)로 구성된다.

도 31은 LLS의 표현을 도시한다. 각각의 LLS는 복수의 2차 광원으로 구성된다: 각각의 LLS(401)는 2차 광원(4011, 4012, ..., 401 N)으로 구성되고, 각각의 LLS(402)는 2차 광원(4021, 4022, ..., 402N)으로 구성되고, 각각의 LLS(40N)는 광원(40N1, 40N2, ..., 40NN)으로 구성된다.

일 실시 예에서, IPM(301, 302, ..., 30N)은 일단에서 PS(10)에 연결되고, 타단에서는 각각의 LLS(401, 402, ..., 40N)을 포함하는 복수의 2차 광원(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N, 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN) 중 하나와 연결될 수 있고, IPM(301, 302, ..., 30N)은 각각의 COM(391, 392, ...39N) 및 LS(48)의 도움과 함께 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)를 통해 MMC(3999)와 통신한다. 일 실시예에서, 각각의 DRV(3611, 3612, ..., 361N 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 38N2, ..., 36NN) 중 단지 하나만이 한 번에 동작하고, 각각의 LLS(401, 402, ..., 40N)을 구성하는 광원 각각(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N, 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN) 중 단지 하나만이 한 번에 동작한다.

DRV(3611, 3612, ..., 361N 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 38N2, ..., 36NN) 또는 광원(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N, 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN) 또는 둘 모두가 비-기능적이거나 결함이 있는 경우, IPM 각각(301 또는 302 또는 ... 30N)의 구성이 되는 다음 예비 DRV가 초기 선택된 DRV를 대체할 것이고, 각각의 다음 예비 광원 각각(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N, 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN)은 초기에 선택된 초기 선택된 광원을 대체할 것이고, 또는 그것 두 개 모두를 교체할 수도 있다. 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)는 Vin 및 Vout을 측정하고 각각의 IS(351, 352, ..., 35N), 각각의 OS(371, 372, ..., 37N) 및 MMC(3999)와 통신한다. MCC(381, 382, ..., 38N) 및 MMC(3999)는 DRV(3611, 3612, ... 361N 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 36N2, ..., 36NN) 및/또는 광원 LLS(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN)이 기능적인지를 결정한다. 결함있는 구성 요소 DRV(3611, 3612, ..., 361N 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 36N2, ..., 36NN) 또는 LLS(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN)이 검출될 때, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)는 MMC(3999) 및 LS(48)와 통신하고, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)는 다음 예비 DRV로 하여금 각각의 IS(351, 352, ..., 35N)를 통해 PS(10)에 연결하도록 명령하고, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)는 MMC(3999) 및 LS(48)과 통신하고, 다음 예비 LLS로 하여금 각각의 OS(371, 372, ..., 37N)을 통해 DRV(3611, 3612, ... 361N, 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 36N2, ..., 36NN) 및/또는 광원(4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N, 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN)에 연결하도록 명령한다.

이 실시 예에서, PS(10)는 각각의 IS(351, 352, ...35N)을 통해 복수의 DRV 각각(3611, 3612, ... 361N 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 36N2, ..., 36NN) 중 하나에 연결되고, 복수의 광원들(4011, 4012, ..., 401N 또는 4021, 4022, ..., 402N, 또는 40N1, 40N2, ..., 40NN) 중 하나는 OS(371, 372, ..., 37N)을 통하여 복수의 DRV(3611, 3612, ... 361N 또는 3621, 3622, ..., 362N 또는 36N1, 36N2, ..., 36NN) 중 하나에 연결된다. LED 조명 시스템(20)의 LS(48)는 MMC(3999)에 연결된다.

일 실시 예에서, 각각의 MCC(381, 382, ..., 38N)와 마스터 마이크로 컨트롤러(M9999) 사이의 통신은 각각의 COM(391, 392, ..., 39N)을 사용하여 이루어진다.

도 32는 예시적인 마이크로 컨트롤러를 도시한다. 예를 들어, 입력 전압(1600)은 전압(1605, 1606, 1607)으로서 출력되는 각각의 칩(1602, 1603, 1604)(예를 들어, S1, S2, S3 전력 스위치)에 시스템으로 입력된다. 일 실시 예로서, 제어 회로(1601)가 시스템에 연결되어, MCC(1608)에 의한 입력 선택기의 제어를 가능하게 한다.

도 33은 입력 선택기 시스템의 예를 도시한다. 예를 들어, 전압 입력(1500)은 전압(1502)을 출력하는 스위치들(S1, S2, S3)을 갖는 입력 선택기(1501)를 통과한다. 입력 선택기 제어는 마이크로 컨트롤러(1503)에 의해 수행된다.

도 34는 인버터 전력 모듈 시스템의 예를 도시한다. 예를 들어, 전원(1900)은 인버터 전력 모듈(IPM)(1901)을 통해 전압 신호를 전송하고, 이는 광 방출기(1902, 1903, 1904)로 출력되어 광 센서(1905)에 의해 판독된다. 광 센서(1905)는 입력 선택기(1906)에 연결된 마이크로 컨트롤러(1910)에 정보를 전송한다. IPM에서, 인버터들(1907, 1908, 1909)은 입력 선택기(1906)로부터 병렬로 설정된다. 예를 들어, 전원(1900)은 전력 네트워크 그리드 또는 전압 신호의 다른 소스일 수 있다. 예를 들어, 광 방출기는 네온 튜브일 수 있다. 예를 들어, 인버터는 네온 튜브 인버터일 수 있다. 스위칭 정책은 인버터 간의 시간 기반 스위칭 또는 광 센서로 측정된 광 레벨을 기반으로 하는 LES 스위칭일 수 있다. IPM은 독립적으로 작동하거나 IPM과 원격으로 연결되어 종속적으로 작동될 수 있다. 도 34에서, 서비스 포트는 인버터 전원 모듈 상태를 분석하기 위해 펌웨어를 업데이트하거나 데이터를 추출하기 위한 것이다.

도 35에서, 예시적인 마이크로 컨트롤러가 블록(1800) 및 회로(1700) 형태로 도시되어 있다. 일 실시 예에서, 마이크로 컨트롤러의 역할은 인버터 전력 모듈을 관리하는 것일 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러는 시간 기반(예컨대, 1일과 같은 하나의 단위 기간, 첫 번째 LLS가 작동한 다음, 다음 단위 기간에 두 번째 LLS 작동하는 등); 및 광 레벨(예컨대, 광 센서가 신호를 통해 마이크로 컨트롤러에 광 레벨이 특정 레벨이고 이것이 적절한지 여부를 지시함) 중 적어도 하나에 기초하여 LLS1 및 LLS2를 온 또는 오프 스위치시킬 수 있다. 마이크로 컨트롤러는 USB 서비스 포트를 통해 원격 외부 장치 및/또는 서비스 PC와 데이터를 교환할 수 있다. 마이크로 컨트롤러는 시간 표시된(stamped) 이벤트를 저장할 수 있고, 서비스 포트를 통해 펌웨어를 업데이트할 수 있고, 및/또는 인버터 출력 전압을 제어하거나 인버터를 셧다운할 수 있다.

도 36을 참조하면, 예시적인 디지털 데이터 버스 변환기 다이어그램이 도시된다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(2001)로부터의 COM 버스는 저항기(2002)에 입력된 다음, 버스(2003~2005)를 통해 이더넷 연결된다. 예를 들어, 이것은 예컨대 RS485로부터 USART로의 전기 인터페이스 역할을 할 수 있다.

참고 : 더 많은 구성 요소가 LED 조명 시스템의 구성에서 예비 부품으로 복제될 수 있다. 본 명세서에서 드라이버 및 LED 광원은 불필요한 중복으로 도시되고 시스템에서 어떻게 작동하는지 도시된다. 다른 시스템 부품은 각각의 기능에서 유사하게 구현될 수 있으며, 마이크로 컨트롤러에 의해 제어된다.

실시 예들에서, 단지 하나의 LLS만이 한 번에 동작하고, 어떤 LLS가 사용/선택되는지에 관계없이, 어떤 작동되는 LLS의 개별 성능은 광도, 강도 및 색상 및 기타 모든 기술적 측면에서 동일한 품질을 가질 수 있도록, 다수의 LLS(최소 1개 및 최대 N개, 여기서 N은 1보다 큰 정수임)가 IPM에 연결된다.

실시 예들에서, LLS는 MCC를 통해 스위칭될 수 있다. MCC는 전기 출력 OS를 하나의 LLS에서 다음 LLS로 스위치 하거나 OS에 연결된 다른 LLS로 스위치 할 수 있다. 다음 LLS로 스위치 하라는 명령은 LED 광 센서(LS)가 사용중인 LLS가 더 이상 기능적/적절하지 않음을 지시했을 때, 자동으로 수행될 수 있거나, 또는 사람 조작자가 광 품질의 변화를 인식하고 다음 이용 가능한 LLS로 스위치 하기를 원할 때, 자발적으로 수행될 수 있다.

실시 예들에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 펌웨어에 따라 독립적으로 동작할 수 있거나, 또는 와이 파이(wi-fi) 신호, 블루투스 신호, 이더넷 신호, GSM, 인터넷, 라디오 또는 기타 방법을 사용하여 사람 조작자에 의해 유선 또는 무선으로 작동되는 원격 제어로부터 수신된 명령들을 실행할 수 있다.

실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 무선 장치와 통신하여, DRV가 다음 이용 가능한 DRV 또는 각각으로 대체 및 스위치될 필요가 있는지, 또는 LLS가 다음 이용 가능한 LLS로 대체 및 스위치될 필요가 있는지 여부를 지시한다.

실시 예에서, 마이크로 컨트롤러(MCC)는 무선 장치를 통해 어셈블리 상태를 선언하여 교체할 필요가 있는 결함 부품이 있는지 여부를 지시한다. 또한, 단지 이용 가능한 리소스들을 사용하여, 조명 장치를 공급할 수 있는 대안적인 방법을 찾을 수 있다.

실시 예에서, LED 조명 장치 또는 LED 조명 시스템은 가장 진보된 지능형 조명 빌딩 관리 시스템을 개발하는 데 사용될 수 있는 구성 요소를 제공하며, 가장 진보된 지능형 조명 도시 관리 시스템 및 교통 신호등을 비롯한 다른 모든 스마트 조명 도시 응용 프로그램을 개발하기 위한 주요 또는 기본 셀이 될 수 있으며, 디밍 인버터/드라이버를 사용하여 비용 또는 유지비를 줄이거나 다른 조명 응용 프로그램 및 자동화를 위한 관리 시스템을 위한 인터넷의 가장 진보된 지능형 조명을 개발하는 기본 셀이 될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 LED 조명 시스템의 DRV, IPM 또는 LLS의 원격 스위치를 제공함으로써, 광원을 변경하기 위한 원격 장소에 액세스하는 번거로운 절차를 제거한다. 또한, LLS를 사용하기 때문에 에너지 비용이 많이 절감된다. 이것의 장점은 비용 절감과 지속적인 기능성 및 유지 보수 비용 절감이다. 또한, 예비 LLS 및 DRV의 사용은 예비 LLS 및 DRV로 하여금 예비 부품들 간에 각각 교대로 사용되게 하여, 더 우수한 광 품질이 보다 오랜 기간 동안 유지되고, 이는 현 시점에 존재하는 모든 LED 조명 시스템에 개선점이 될 것이다. 어떤 경우에는 광 품질이 연간 6% ~ 12% 감소한다. 본 발명에 따른 LED 조명 시스템의 광 품질은 현재 시장에 존재하는 다른 모든 LED 제품보다 50% 내지 90% 감소할 수 있다.

본 명세서에 열거된 변형 및 다른 변형은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 만들어질 수 있다. 본 발명이 특정 실시 예를 참조하여 상술되었지만, 본 발명은 상기 실시 예 및 도면에 도시된 특정 구성에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도시된 일부 구성 요소는 하나의 실시 예로서 서로 조합될 수 있고/있거나 구성 요소는 여러 개의 하위 구성 요소로 분할될 수 있고/있거나 임의의 다른 공지되거나 이용 가능한 구성 요소가 추가될 수 있다. 또한, 동작 처리도 실시 예에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 당업자는 본 발명이 본 발명의 실질적인 특징을 벗어나지 않고 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상술 한 특징 및 실시 예는 서로 결합될 수도 있고 결합되지 않을 수도 있다. 따라서, 본 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것으로 고려되어야 하며 제한적이지는 않다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 구조적 및 논리적 치환 및 변경이 이루어질 수 있도록 다른 실시 예가 이용되고 이로부터 유도될 수 있다. 그러므로, 본 명세서는 이러한 청구 범위가 부여되는 등가물의 전체 범위와 함께 제한적인 의미로 받아들여서는 안 된다.

본 발명의 주제의 이러한 실시 예는 편의상 단지 본 발명의 범위를 자발적으로 임의의 단일 발명이나 발명의 개념으로 제한하려는 의도 없이 "발명"이라는 용어로 개별적으로 및/또는 집합적으로 언급될 수 있다. 실제로 하나 이상이 공개된다. 따라서, 특정 실시 예가 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 임의의 배치가 도시된 특정 실시 예를 대체 할 수 있음을 이해해야 한다. 본 개시는 다양한 실시 예의 임의의 및 모든 적응 및/또는 변형을 포함하도록 의도된다. 상기 실시 예들 및 본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않은 다른 실시 예들의 조합은 상기 설명을 검토 할 때 당업자에게 명백 할 것이다.

Claims

조명 시스템에 있어서,
적어도 하나의 전원;
적어도 하나의 드라이버 전력 모듈로서, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈은 입력 선택기, 적어도 하나의 드라이버, 출력 선택기를 포함하고, 상기 입력 선택기는 상기 적어도 하나의 드라이버의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버의 출력은 상기 출력 선택기에 연결되는 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈;
서로 병렬로 연결된 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원;
마이크로 컨트롤러;를 포함하고,
상기 전원은 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 입력 선택기의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 출력 선택기의 출력은 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원 각각의 입력에 연결되고, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원 각각은 적어도 하나의 광 센서에 연결되고, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 광 센서와 통신하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 전원에 의해 제공되는 입력 전압에 대한 피드백 측정치를 수신하고, 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값 이상이라고 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 입력 선택기와 통신하여 복수의 드라이버 중 하나를 통해 초기 경로를 설정하고; 그리고 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값보다 작은 것으로 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 동작은, 상기 마이크로 컨트롤러가 시스템 컨트롤러에 에러 인디케이터를 전송하는 것; 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 전력 모듈의 사용으로부터 제2 전력 모듈의 사용으로 스위칭하기 위해 전력 모듈 선택기 스위치에 신호를 보내는 것; 및 상기 마이크로 컨트롤러가 동작을 수행하지 않는 것; 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 초기 경로는 전류가 전원 공급기로부터 상기 입력 선택기로, 상기 입력 선택기로부터 초기 드라이버로, 그리고 초기 드라이버로부터 상기 출력 선택기로 이동함에 따라 설정되고; 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 출력 전압을 측정하고, 미리 설정한 값을 만족하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 출력 선택기로 하여금 상기 초기 드라이버를 상기 발광 다이오드 광원들 중 하나와 연결되도록 명령하여, 상기 전원과 상기 발광 다이오드 광원 사이에 설정된 완전한 전력 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 각각의 드라이버의 출력에서의 출력 전압의 측정치를 수신하고, 상기 출력 전압의 값이 미리 설정된 값을 만족하면, 상기 마이크로 프로세서는 상기 출력 선택기로 하여금 발광 다이오드 광원을 선택하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 출력 전압의 측정된 출력 전압 피드백 측정값이 적절하지 않을 때, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 입력 선택기로 하여금 상기 복수의 드라이버들로부터 다음으로 이용 가능한 드라이버를 선택하도록 명령하여, 초기에 선택된 발광 다이오드 광원에 새로운 경로를 설정하고; 초기에 선택된 발광 다이오드 광원이 비기능적이면, 상기 마이크로 컨트롤러는 출력 선택기로 하여금 다음으로 이용 가능한 발광 다이오드 광원을 선택하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 시스템과 통신하고 동작을 하도록 지시하는 원격 제어 프로세서와 통신하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 출력 전압이 미리 설정된 값보다 작은 것으로 판정되면, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 입력 선택기로 하여금 상기 초기 드라이버를 해제하고(disengage) 상기 복수의 드라이버 중 다음으로 이용 가능한 예비 드라이버로 스위칭하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 Wi-Fi, 블루투스, 이더넷, GSM, 라디오 RI, 인터넷, 산업용 버스, 모드버스(Modbus), 캔 오픈(Can Open)을 통한 외부 원격 제어; 로컬 디스플레이; 로컬 키패드; 및 로컬 서비스 포트로 통신하고; 드라이버 전력 모듈, 드라이버 및 광원 중 적어도 하나를 스위칭하기 위하여, 상기 마이크로 컨트롤러는 펌웨어에 기록된 프로그래밍 된 로직에 따라 자동적으로, 독립적으로, 그리고 원격 주문에 따라 자동적으로 중 적어도 하나로서 동작하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상이한 발광 다이오드 광원을 사용하기 위해 상기 발광 다이오드 광원을 사용하는 것, 상이한 드라이버를 사용하기 위해 상기 드라이버를 사용하는 것, 상이한 전력 모듈을 사용하기 위해 상기 전력 모듈을 사용하는 것, 및 상이한 광 센서를 사용하기 위해 상기 광 센서를 사용하는 것 중 하나로부터 스위칭하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 미리 설정된 시간-기반 사용; 미리 설정된 사용; 보증 기간 날짜; 및 잘못된 피드백 응답 중 적어도 하나에 기초하여 스위치하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 발광 다이오드 광원은 편평한 표면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 스위치 하는 신호는 비-사용을 위한 상기 발광 다이오드 광원, 사용을 위한 다른 발광 다이오드 광원, 비-사용을 위한 드라이버, 사용을 위한 다른 드라이버, 비-사용을 위한 전력 모듈, 사용을 위한 다른 전력 모듈, 비-사용을 위한 광 센서, 및 사용을 위한 다른 광 센서 중 적어도 하나를 위치시기 위하여, 로킹 모션(rocking motion), 병진 운동, 이동 및 회전 운동 중 적어도 하나를 사용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 실내 조명 시스템, 실외 조명 시스템, 발광 다이오드 광 전구, 발광 다이오드 오피스 조명 시스템, 발광 다이오드 광 튜브, 발광 다이오드 하이 베이 조명 시스템, 발광 다이오드 로우 베이 조명 시스템, 발광 다이오드 천장 조명 시스템, 발광 다이오드 거리 조명 시스템, 발광 다이오드 보안 조명 시스템, 발광 다이오드 홍수 조명 시스템, 발광 다이오드 캐노피 조명 시스템, 조명 발광 다이오드 터널 조명 시스템, 발광 다이오드 교통 조명 시스템 및 다른 발광 다이오드 조명 시스템 중 적어도 하나를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 드라이버 전력 모듈은 하우징의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 상기 하우징은 상기 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 자동으로, 독립적으로 및 수동으로 중 적어도 하나로 동작하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
대체 조명 방법에 있어서,
적어도 하나의 전원을 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈에 직렬로 연결하는 단계;
상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈을 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원에 직렬로 연결하는 단계로서, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원은 서로 병렬로 연결되고; 및
상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원의 출력에 마이크로 컨트롤러를 연결하여, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드의 측정된 출력이 미리 설정된 값보다 작으면, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 출력 선택기에 신호를 전송하여, 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 중 제1 발광 다이오드를 사용하는 것으로부터 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 중 제2 발광 다이오드를 사용하는 것으로 스위칭하는 단계;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈은 입력 선택기, 적어도 하나의 드라이버 및 출력 선택기를 포함하고, 상기 입력 선택기는 상기 적어도 하나의 드라이버의 입력에 직렬로 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버의 출력은 상기 출력 선택기에 직렬로 연결되고,
상기 전원은 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 입력 선택기의 입력에 연결되고, 상기 적어도 하나의 드라이버 전력 모듈의 상기 출력 선택기의 출력은 상기 적어도 두 개의 광 발광 다이오드 광원 각각의 입력에 연결되는 것을 특징으로 하는 대체 조명 방법.
제 17 항에 있어서, 각각의 출력에서 상기 적어도 두 개의 발광 다이오드 광원을 적어도 하나의 광 센서에 연결하는 단계;
상기 측정된 출력이 미리 설정된 값보다 작은지 여부를 판정하기 위해 상기 마이크로 컨트롤러에 의해 상기 적어도 하나의 광 센서와 통신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대체 조명 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 전원에 의해 제공되는 입력 전압에 대한 피드백 측정치를 수신하고, 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값 이상이라고 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 입력 선택기와 통신하여 복수의 드라이버 중 하나를 통해 초기 경로를 설정하고; 그리고 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 입력 전압의 피드백 측정치가 미리 결정된 값보다 작은 것으로 판정하면, 상기 마이크로 컨트롤러는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 대체 조명 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 동작은, 상기 마이크로 컨트롤러가 시스템 컨트롤러에 에러 인디케이터를 전송하는 것; 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 전력 모듈의 사용으로부터 제2 전력 모듈의 사용으로 스위칭하기 위해 전력 모듈 선택기 스위치에 신호를 보내는 것; 및 상기 마이크로 컨트롤러가 동작을 수행하지 않는 것; 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 대체 조명 방법.